[发明专利]一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质，首先构建输电线对管道的持续干扰分析模型，获得饱和平行长度，在饱和平行长度下计算获取干扰电压和输电线路与管道间距间的关系；根据实际管道腐蚀和人身安全需求确定所需考虑的最小持续干扰电压分量阈值，进而获得不同电压等级、导线排列方式下的输电线路干扰范围，即大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。本发明考虑了整个电网对管道的持续干扰；可以定量分析截断边界所带来的误差；误差可控。

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种确定大区域电网建模边界的方法、装置、设备和介质。

背景技术

随着经济的迅速发展，对能源的需求日益增加，而能源分布的不均衡，促使输电线路和油气管道的建设迅速推进，电网和油气管网的规模也不断增大。由于土地资源的限制，以及两者在建设路径选择上的相似性，致使二者不可避免的存在长距离小间距并行甚至交叉跨越的情况，导致电网在管道上产生较大的干扰电压，产生较大的泄漏电流密度，造成人身安全和管道腐蚀问题。

管道上的干扰电压是由电网中所有输电线路共同产生的，但组成电网的输电线路极多，在分析大区域电网对埋地金属管道的持续干扰时，对所有输电线路进行详细建模是不现实的，因此已有研究都是以单条或少数几条输电线路对管道的干扰为研究对象，但这将导致分析结果与实际存在较大差异。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对大区域电网对埋地金属管道的持续干扰，提供一种利用阈值确定大区域电网建模边界的方法。

为达到上述目的，本发明所述一种利用阈值确定大区域电网建模边界的方法，首先构建输电线路对埋地管道的持续干扰分析模型，获得饱和平行长度，在饱和平行长度下计算获取干扰电压幅值和输电线路与管道间距间的关系；结合截断误差和由实际管道腐蚀、人身安全限值确定的计算精度需求，计算考虑最小持续干扰电压分量模值的阈值；再结合干扰电压幅值和输电线路与管道间距间的关系求出不同电压等级、导线排列方式下的输电线路建模边界，进而得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。

进一步的，包括以下步骤：

构建输电线路对埋地管道的持续干扰计算模型，在不同的输电线路和管道并行长度下，计算管道上持续干扰电压幅值的最大值，根据管道持续干扰电压幅值最大时的并行长度确定饱和平行长度；

按电压等级、杆塔结构对输电线路进行分类，并在最严苛条件下，计算各类线路产生的持续干扰电压分量幅值最大值随输电线路与管道间距的变化规律，所述最严苛条件是指：在饱和平行长度下、在最大载流电流下、最大相导线间距以及多回线路相序相同；

根据实际管道腐蚀要求和人身安全需求确定计算精度，结合截断误差确定所需考虑的最小持续干扰电压分量模值的阈值；

根据输电线路与管道间距与干扰电压的变化规律，以及最小持续干扰电压分量模值的阈值，得到整个大区域电网对管道持续干扰分析的建模边界。

进一步的，阈值的确定过程为：

S1、确定初始阈值；

S2、计算初始阈值下的截断误差，所述截断误差为所有干扰电压次要分量的向量和；

S3、评估截断边界所带来的截断误差是否满足计算精度：

若满足，则将当前阈值作为确定的阈值；

若不满足，则根据截断误差调整阈值，并重复S3，直至所述阈值满足计算精度。

进一步的，S3中，若截断误差过大则减小阈值；若所需构建输电线路过多则增大阈值，使阈值所对应的计算精度满足需求且输电线路数量尽可能少。

进一步的，确定建模边界时，将持续干扰电压分量幅值最大值随输电线路与管道间距的变化规律曲线上大于阈值的间距范围定为该类输电线路的建模边界。