[发明专利]一种黑启动过程中并联电抗器的设置方法

说明书

本发明公开了一种黑启动过程中并联电抗器的设置方法，包括步骤：1)建立黑启动过程中容升效应数学模型；2)根据容升效应机理建立典型输电线路的数学模型；3)根据步骤2)建立的数学模型，模拟黑启动零起升压过程，得到沿线电压分布的数据；4)在步骤3)的基础上针对电抗器安装在不同位置和不同的数量时，对沿线电压进行对比分析；其中电抗器安装的不同位置包括首端、距离首端1/4、线路中间、距离首端3/4、末端，以及它们的排列组合，不同的数量包括1个、2个、3个；5)根据步骤4)得到的结果从技术和经济角度出发，选择出最佳的并联电抗器设置方式。本发明针对几种不同并联电抗器的方式，找出最好的方式以指导输电线路的架设施工。

技术领域

本发明涉及一种黑启动过程中并联电抗器的设置方法，具体提出并联电抗器对空载长线路电压升高的抑制机理及其特性，针对几种不同并联电抗器的方式，找出最好的方式以指导输电线路的架设施工。

背景技术

在零起升压过程中，由于电压等级高、线路充电功率大等特点,在输电线路的末端会因空载线路的容升效应而使电压升高，严重影响了黑启动试验的顺利进行。零起升压的容升效应是导致过电压的主要原因，这种过电压严重缩短了绝缘设备的使用寿命。

为了抑制容升效应，工程中大多采用线路末端并联电抗器的方式，然而单个电抗器并不能很好抑制工频过电压现象，并联的电抗器越多，抑制效果越好，但是考虑经济因素，并联电抗器数目一般越少越好，所以并联电抗器应同时考虑经济和技术两个方面。因此本发明从技术和经济性两个方面入手，找出最佳的并联电抗器方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑启动过程中并联电抗器的设置方法，具体提出并联电抗器对空载长线路电压升高的抑制机理及其特性。针对几种不同并联电抗器的方式，找出最好的方式以指导输电线路的架设施工。该方法是对输电线路建立数学模型，在输电线路沿线不同位置设置不同数量的电抗器，从技术性和经济性两个方面出发，找出最佳的电抗器设置方式。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种黑启动过程中并联电抗器的设置方法，包括以下步骤：

1)建立黑启动过程中容升效应数学模型；

2)根据步骤1)的容升效应机理建立典型输电线路的数学模型；

3)根据步骤2)建立的数学模型，模拟黑启动零起升压过程，得到沿线电压分布的数据；

4)在步骤3)的基础上针对电抗器安装在不同位置和不同的数量时，对沿线电压进行对比分析；其中电抗器安装的不同位置包括首端、距离首端1/4、线路中间、距离首端3/4、末端，以及它们的排列组合，不同的数量包括1个、2个、3个；

5)根据步骤4)得到的结果从技术和经济角度出发，选择出最佳的并联电抗器设置方式。

本发明进一步的改进在于，步骤1)分析容升效应过程的数学模型为：在不考虑大地回路影响情况下，电力线路的均匀传输线方程为

其中g₀表示单位长度电导，S/km；₀表示单位长度电容，C/km；r₀表示单位长度电阻，Ω/km；l₀表示单位长度电感，H/km；u是t时刻线路在y处的电压，单位kv；

令r₀＝g₀＝0，则线路首末两端的电压电流关系为：