CN108390392A - 一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法及系统，包括：获取特高压半波长输电线路参数及运行方式信息；确定送受端系统的无功需求范围；建立优化模型考虑无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用等因素；利用遗传算法求解优化模型，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量；决策人员对上述方案进行适应性计算，在线路长度有一定偏差时应用优化计算所得到的方案，若方案可以满足工频过电压的抑制需求，则将其作为最终方案；若方案无法满足工频过电压的抑制需求，则需要对方案进一步调整以适应实际输电场景的需要。

Description

一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法及系统。

背景技术

社会经济的快速发展使电力需求不断增长，而负荷中心与能源基地的地域矛盾催生了大容量、远距离输电技术的发展。为了应对这一发展方向，“全球能源互联网”提出以建设特高压电网为骨干网架，以输送清洁能源为主导，全球互联泛在的坚强智能电网。特高压半波长交流输电(UHV HWLT，Ultra high voltage half wave-length transmission)技术是指输电的电气距离接近1个工频半波，在50Hz下约为3000km的超远距离三相交流输电技术。特高压半波长线路本身不发出或吸收无功功率的优势使其与传统特高压交流输电方式相比，输电系统结构更为简单，沿线无需提供额外的电压支撑设备；与特高压直流输电方式相比，避免了复杂的换流过程和谐波污染，设备的建造与维护更加简便。因此，特高压半波长输电技术可以在全球能源互联网的构建中发挥积极作用。我国大规模能源基地集中在“三北”地区，而负荷中心则主要分布在“三华”地区。随着“西电东送”总体计划的进一步实施，远方长距离供电的比重日益增大，我国已经形成大规模交直流混联电网，特高压半波长输电技术将具有较明确的应用前景。

半波长输电技术最早由苏联学者与20世纪40年代提出，在以后的几十年中，美国、印度、意大利等国的专家又针对自然半波长输电线路和调谐半波长输电方式进行了相关研究。近年来，关于半波长输电系统的理论分析和仿真研究开始逐渐深入，在半波长输电的稳态运行及潮流特性、机电暂态特性及输送能力；线路的不平衡度分析、单相重合闸过程的潜供电流及其恢复电压、工频过电压、操作过电压及其限制措施、绝缘配合、经济性和可靠性等内容方面取得了一定的研究成果。

半波长输电线路的传输功率和对应的沿线电压分布与常规交流线路显著不同。无损半波长输电线路两端的电压不受传输功率等因素的影响，保持大小相等相位相反，并且具有很好的稳定性。但是越靠近半波长输电线路的中间位置，电压和电流的变化受功率的影响越严重。中间位置的电压与输送功率成正比。在半波长线路输电功率低于自然功率时，中间位置电压低于两端电压；在线路空载时，中间位置电压接近于零。在半波长线路输电功率高于自然功率时，中间位置电压高于两端电压；在2倍自然功率运行时，中间位置电压达到2倍两端电压。另一方面，输电线路无功功率的大量传输，即线路功率因数的下降，同样会造成沿线电压的波动变化，且功率因数越低，沿线最大电压数值越大。在1050kV特高压电压等级，当线路传输自然功率时，功率因数0.98时，线路最大沿线电压1123kV；功率因数0.96时，线路最大沿线电压1155kV；功率因数0.94时，线路最大沿线电压1186kV；功率因数0.92时，线路最大沿线电压1218kV。因此，特高压半波长输电线路的低功率因数运行可能带来线路沿线的局部工频过电压，严重时可能导致线路绝缘的破坏，危害电力系统的安全可靠运行。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法及系统，该方法及系统根据无功补偿的设计思想，基于特高压半波长线路的电压特性，确定在不同运行方式下的线路送受端无功需求容量。考虑无功补偿设备投资费用、电能损失费用及电压越限惩罚费用，建立数学优化模型，确定合理的静态补偿容量和动态补偿容量，从而选择最终无功配置方案。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，包括以下步骤：

S1：获取特高压半波长输电线路信息以及系统最极端运行方式下的线路传输功率数据；

S2：考虑特高压半波长线路沿线电压分布规律，基于系统最极端运行方式，考虑沿线最大电压约束，确定特高压半波长输电系统送受端无功需求的范围；

S3：考虑无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用因素，综合考虑经济成本和技术性能的目标，建立优化模型；

S4：利用遗传算法对优化模型进行求解，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量；

S5：对步骤4所确定的配置容量进行适应性计算，确定是否满足工频过电压的抑制需求；如果是，则将其作为最终方案；否则，对配置容量方案进一步调整以适应实际输电场景的需要。

进一步地，所述获取特高压半波长输电线路信息以及系统最极端运行方式下的线路传输功率数据，具体包括：线路长度，单位长度线路阻抗及导纳参数，夏季大方式、夏季小方式、冬季大方式、冬季小方式的极端运行方式下的半波长输电线路传输有功功率及无功功率数据。

进一步地，最大无功需求是将半波长线路传输无功功率限制为0，以受端为例，最大无功需求为：系统最大运行方式时的无功负荷与系统最小运行方式时的无功负荷中的较大值。

进一步地，最小无功补偿需求即要求线路最大沿线电压小于1200kV，线路受端最小无功需求为：

Q_{cr_min}＝max(Q_{cr_1},Q_{cr_2})

其中，β为线路的传播系数，为线路允许运行的最大电压，系统在最大运行方式时受端电压为U₁，输出有功负荷为P₁，无功负荷为Q₁，最大电压出现的位置为x_max1；系统最小运行方式时受端电压为U₂，输出有功负荷为P₂，无功负荷为Q₂，最大电压出现的位置为x_max2。

进一步地，结合灵敏度信息获得相应的送端补偿容量范围：

式中，Q_cs表示受端的无功补偿容量；S_vs与S_vr分别送端和受端无功补偿对端电压的灵敏度；Q_{cr_max}、Q_{cr_min}分别为线路受端最大无功需求和线路受端最小无功需求。

进一步地，建立的优化模型具体为：

其中，i＝1时表示静态无功补偿项；i＝2表示为动态无功补偿项；α为设备运行维护的费用率；C_i和Q_i分别为设备安装费用及安装容量；K_i为补偿设备的单位容量价格；γ为贴现率；n为无功补偿设备的经济寿命；P_{loss_max}为系统保持最大负荷时的半波长线路有功损耗；T_max为最大负荷损耗时间；E_D为单位时间的电价；η为电压越限惩罚系数；ΔU_line为半波长线路沿线最大电压越限值。

进一步地，采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备。

本发明公开了一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制的系统，包括：

用于获取特高压半波长输电线路信息以及系统最极端运行方式下的线路传输功率数据的装置；

用于确定特高压半波长输电系统送受端无功需求的范围的装置；

用于建立优化模型的装置；

用于利用遗传算法对优化模型进行求解，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量的装置；

用于对配置容量进行适应性计算，确定是否满足工频过电压的抑制需求的装置。

进一步地，采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备；其中静态补偿设备选择低压电容/电抗器组；动态补偿设备选择静止无功补偿器。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提出的特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，能够有效抑制特高压半波长输电线路的无功功率传输，提升特高压半波长输电线路的运行功率因数，解决工频过电压问题。

(2)本发明提出特高压半波长输电线路工频过电压抑制方案，考虑特高压半波长输电线路沿线电压分布的特殊性，提出以无功补偿的方法抑制工频过电压，与通过提高绝缘水平来应对工频过电压的方法相比更具有针对性。

(3)本发明通过对系统最极端运行方式的分析，可以快速获得特高压半波长线路送受端的无功补偿需求，可操作性强。

(4)本发明所提出的无功补偿容量优化模型，采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备，综合考虑经济成本和技术性能的目标，所得到的配置方案更加合理，模型应用范围广泛。

(5)本发明合理地配置了动态无功补偿设备SVC，更好地实时跟踪半波长线路无功功率传输，当电容\电抗器投切出现过调，导致无功功率反送时，起到一定的平抑作用。

(6)本发明在方案确定时，考虑了对线路长度偏差的适应性计算，因此所得到的方案在一定的工程误差范围内仍然可行，具有工程适应性。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为考虑最大电压约束的特高压半波长线路传输功率区间划分；

图3为西北-华中电网利用特高压半波长输电线路联接电网结构图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方案，基于特高压半波长线路的电压特性，提出将限制线路沿线过电压，提高线路功率因数作为无功补偿的配置原则，确定在不同运行方式下的线路送受端无功需求容量。考虑无功补偿设备投资费用、电能损失费用及电压越限惩罚费用，建立优化模型，确定合理的静态补偿容量和动态补偿容量，从而选择最终无功配置方案。

本发明的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，如图1所示，具体步骤包括：

S1：获取计算所需数据。获取特高压半波长线路信息，包括线路长度，单位长度线路参数；获得系统最极端运行方式下的线路传输功率数据；

S2：确定特高压半波长输电系统送受端无功需求范围。考虑特高压半波长线路沿线电压分布规律，基于系统最极端运行方式，考虑沿线最大电压约束，确定特高压半波长输电系统送受端无功需求的范围；

S3：采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备，为了更好地跟踪线路功率因数的变化，兼顾系统运行经济性与灵活性。综合考虑经济成本和技术性能的目标，通过建立优化模型考虑无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用等因素；

S4：利用遗传算法对优化模型进行求解，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量；

S5：决策人员对上述方案进行适应性计算，确定所提出的工频过电压抑制方案在线路长度有一定偏差时具有适应性。

步骤(1)中，获取特高压半波长输电线路参数及运行方式信息，包括线路长度，单位长度线路阻抗及导纳参数，夏季大方式、夏季小方式、冬季大方式、冬季小方式等极端运行方式下的半波长输电线路传输有功功率及无功功率数据。

步骤(2)中，考虑特高压半波长线路沿线电压分布受线路传输功率的影响规律，将线路沿线最大电压1200kV作为约束，确定系统在极端运行方式下的无功需求范围。假设系统最大运行方式时受端电压U₁，输出有功负荷P₁，无功负荷Q₁；系统最小运行方式时受端电压U₂，输出有功负荷P₂，无功负荷Q₂。其中最大无功需求是将半波长线路传输无功功率限制为0，以受端为例，最大无功需求为：

Q_{r_max}＝max(Q₁,Q₂)

最小无功补偿需求即要求线路最大沿线电压小于1200kV。考虑同时满足最大、最小运行方式下的沿线功率因数约束，求得线路受端最小无功需求容量Q_{cr_min}为：

Q_{cr_min}＝max(Q_{cr_1},Q_{cr_2})

最终确定的受端无功补偿容量将介于最大需求与最小需求之间，即：

Q_cr∈(Q_{cr_min},Q_{cr_max})

由于本发明提出的半波长线路两侧无功补偿设计旨在通过限制半波长线路无功传输，抑制沿线工频过电压，应避免补偿对节点电压的影响。因此需要线路两端同时进行无功配置，且补偿方向相反，一侧为容性，另一侧为感性。结合灵敏度信息获得相应的送端补偿容量范围：

式中，Q_cs与Q_cr分别表示送端和受端的无功补偿容量；S_vs与S_vr分别送端和受端无功补偿对端电压的灵敏度。

步骤(3)中，为了更好地跟踪线路功率因数的变化，兼顾系统运行经济性与灵活性，本发明将采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备。其中静态补偿设备选择低压电容/电抗器组；动态补偿设备选择静止无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)。

步骤(3)中，综合考虑经济成本和技术性能的目标，通过无功优化计算合理地选择静态补偿容量和动态补偿容量。优化目标包含了三项无功补偿投资收益经济性指标，分别为无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用：

式中，i＝1时表示静态无功补偿项；i＝2表示为动态无功补偿项；α为设备运行维护的费用率；C_i和Q_i分别为设备安装费用及安装容量；K_i为补偿设备的单位容量价格；γ为贴现率；n为无功补偿设备的经济寿命；P_{loss_max}为系统保持最大负荷时的半波长线路有功损耗；T_max为最大负荷损耗时间；E_D为单位时间的电价；η为电压越限惩罚系数；ΔU_line为半波长线路沿线最大电压越限值。

步骤(4)中，为了求解典型的带约束单目标混合整数优化问题，本发明采用遗传算法进行求解，优化过程中具有较好的收敛性，同时兼顾求解效率及鲁棒性。

步骤(5)中，决策人员对上述方案进行适应性计算，在线路长度有一定偏差时应用步骤(4)所得到的方案，若方案可以满足工频过电压的抑制需求，则将其作为最终方案；若方案无法满足工频过电压的抑制需求，则需要对方案进一步调整以适应实际输电场景的需要。

本发明针对西北电网-华中电网利用特高压半波长输电系统联接的“网对网”实际系统进行仿真，说明特高压半波长输电线路工频过电压抑制方案的流程。本发明的具体过程，如图1所示，具体步骤如下：

S1:获取特高压半波长输电线路参数及运行方式信息，包括线路长度，单位长度线路阻抗及导纳参数，极端运行方式下的半波长输电线路传输有功功率及无功功率数据。

实施的仿真算例电网结构图如图3所示，为西北电网-华中电网利用特高压半波长输电系统联接的“网对网”输电系统，线路起点塔拉，落点赣州，线路全长2938.3km。线路导线选取LGJ-8×500型导线，线路正序参数R₀＝0.00801Ω/km，jωL₀＝0.2631Ω/km，C₀＝0.01383μF/km。系统几种典型运行方式包括冬季大方式、夏季小方式、冬季大方式、冬季小方式等，半波长输电线路传输有功功率及无功功率数据见下表。

表1不同运行方式下半波长线路传输功率

在本步骤中，获取了系统的基础信息，包括线路长度，单位长度线路阻抗及导纳参数，极端运行方式下的半波长输电线路传输有功功率及无功功率数据等，为送受端系统的无功需求分析提供数据支持。

S2:考虑特高压半波长线路沿线电压分布受线路传输功率的影响规律，确定送受端系统的无功需求范围，作为后续补偿容量优化的基础。

对于无损半波长线路沿线电压分布可以由传输线方程得到：

式中，P_L、Q_L为线路末端的有功、无功负荷，为线路末端电压，x为距离线路末端的距离。

特高压半波长线路自身充电功率与无功损耗自然平衡，无需针对线路过剩无功进行额外的补偿。但是为了抑制沿线局部过电压，需要通过无功补偿配置限制线路沿线的无功传输，将功率因数控制在一定范围内。考虑线路绝缘水平，设特高压输电线路允许的最大沿线电压不超过1200kV，以此为约束，通过最大沿线电压计算公式，将半波长线路的功率传输工况划分为3个部分。图2中实线下方为区域①，对应电压合格范围；虚线右侧为区域②，对应线路重载区域，其余部分为区域③。下面具体解释不同区域的含义：

区域①：例如在运行点A(4000,500)，半波长线路传输有功功率4000MW，无功功率500MVar，整条线路沿线电压均在1200kV以下，满足电压要求。

区域②：例如运行点B(4500,1500)，经计算沿线最大电压达到了1248kV，超出电压约束。可通过将线路无功功率限制到1100Mvar以下，从而满足最大沿线电压约束，即使其运行到B’点。

区域③：例如运行点C(5200,500)，仅调整无功功率无法满足最大电压约束，需要限制线路传输有功功率，使其调整到区域①中。

当半波长线路传输功率运行在区域③时，即当有功功率大于P_max时，即使线路无功功率传输为0也无法满足沿线的最大电压约束，因此在调度运行过程中，均要求满足有功功率约束P_L≤P_max。

本发明将针对在区域②中的运行方式，配置一定的无功补偿措施，限制半波长线路的无功功率传输，使运行点转移到区域①中。区域①中线路允许的无功功率传输范围是：

考虑特高压半波长线路沿线电压分布受线路传输功率的影响规律，将线路沿线最大电压1200kV作为约束，确定系统在最大运行方式下的无功需求范围。假设系统最大运行方式时受端电压U₁，输出有功负荷P₁，无功负荷Q₁；系统最小运行方式时受端电压U₂，输出有功负荷P₂，无功负荷Q₂。其中最大无功需求是将半波长线路传输无功功率限制为0，以受端为例，最大无功需求为：

Q_{r_max}＝max(Q₁,Q₂)

最小无功补偿需求即要求线路最大沿线电压小于1200kV。考虑同时满足最大、最小运行方式下的沿线功率因数约束，求得线路受端最小无功需求容量Q_{cr_min}为：

Q_{cr_min}＝max(Q_{cr_1},Q_{cr_2})

最终确定的受端无功补偿容量将介于最大需求与最小需求之间，即：

Q_cr∈(Q_{cr_min},Q_{cr_max})

由于本发明提出的半波长线路两侧无功补偿设计旨在通过限制半波长线路无功传输，抑制沿线工频过电压，应避免补偿对节点电压的影响。因此需要线路两端同时进行无功配置，且补偿方向相反，一侧为容性，另一侧为感性。结合灵敏度信息获得相应的送端补偿容量范围。

式中，Q_cs与Q_cr分别表示送端和受端的无功补偿容量；S_vs与S_vr分别送端和受端无功补偿对端电压的灵敏度。

将上述分析应用至图3的仿真电网中，得到的送受端无功需求如下表所示

表2实际电网的无功需求分析

S3:将采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备，为了更好地跟踪线路功率因数的变化，兼顾系统运行经济性与灵活性。综合考虑经济成本和技术性能的目标，通过建立优化模型考虑无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用等因素：

为了更好地跟踪线路功率因数的变化，兼顾系统运行经济性与灵活性，本文将采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备。其中，静态无功补偿设备例如安装在变压器低压侧的电容、电抗器组等。这种补偿方式通常需要电容、电抗器组分组投切，且单组容量大，无法平滑控制其无功出力，容易出现过调现象。与此同时，投切次数有一定限制，无法频繁投切，控制的灵活性较差，但这种补偿方式具有一定的经济性优势。常用的动态无功补偿设备包括静止无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)和静止同步补偿器(StaticSynchronous Compensator,STATCOM)等。动态无功补偿可以更好地适应系统运行方式的改变，随时跟踪无功潮流的变化，提高线路功率因数的同时，降低线路损耗。但是动态无功补偿设备的安装、运行维护费用较高，经济性较差。

本文采用低压电容/电抗器组+SVC共同作为特高压半波长输电系统的无功补偿手段，其中低压电容/电抗器组可以基于日前负荷预测结果初步确定日内投切策略，SVC则实时跟踪线路功率因数变化，更快地平抑端口无功功率波动。

综合考虑经济成本和技术性能的目标，需要通过无功优化计算合理地选择静态补偿容量和动态补偿容量。优化目标包含了三项无功补偿投资收益经济性指标，分别为无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用：

式中，i＝1时表示静态无功补偿项；i＝2表示为动态无功补偿项；α为设备运行维护的费用率；C_i和Q_i分别为设备安装费用及安装容量；K_i为补偿设备的单位容量价格；γ为贴现率；n为无功补偿设备的经济寿命；P_{loss_max}为系统保持最大负荷时的半波长线路有功损耗；T_max为最大负荷损耗时间；E_D为单位时间的电价；η为电压越限惩罚系数；ΔU_line为半波长线路沿线最大电压越限值。

考虑的约束条件包括节点有功、无功平衡约束，低压电容\电抗器组投切约束，SVC无功出力约束，负荷节点电压上下限约束，发电机无功、电压约束等。

S4:利用遗传算法对优化模型进行求解，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量。

利用此方法对实施例进行计算分析得到的无功补偿配置方案优化结果如下表所示。

表3无功补偿配置方案优化结果

S5:决策人员对上述方案进行适应性计算，在线路长度有一定偏差时应用优化计算所得到的方案，若方案可以满足工频过电压的抑制需求，则将其作为最终方案；若方案无法满足工频过电压的抑制需求，则需要对方案进一步调整以适应实际输电场景的需要。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取特高压半波长输电线路信息以及系统最极端运行方式下的线路传输功率数据；

S2：考虑特高压半波长线路沿线电压分布规律，基于系统最极端运行方式，考虑沿线最大电压约束，确定特高压半波长输电系统送受端无功需求的范围；

S3：考虑无功补偿设备的固定投资、运行及维护费用，电能损失费用，电压越限惩罚费用因素，综合考虑经济成本和技术性能的目标，建立优化模型；

S4：利用遗传算法对优化模型进行求解，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量；

S5：对步骤4所确定的配置容量进行适应性计算，确定是否满足工频过电压的抑制需求；如果是，则将其作为最终方案；否则，对配置容量方案进一步调整以适应实际输电场景的需要。

2.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，所述获取特高压半波长输电线路信息以及系统最极端运行方式下的线路传输功率数据，具体包括：线路长度，单位长度线路阻抗及导纳参数，夏季大方式、夏季小方式、冬季大方式、冬季小方式的极端运行方式下的半波长输电线路传输有功功率及无功功率数据。

3.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，

最大无功需求是将半波长线路传输无功功率限制为0，以受端为例，最大无功需求为：系统最大运行方式时的无功负荷与系统最小运行方式时的无功负荷中的较大值。

4.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，最小无功补偿需求即要求线路最大沿线电压小于1200kV，线路受端最小无功需求为：

Q_{cr_min}＝max(Q_{cr_1},Q_{cr_2})

其中，β为线路的传播系数，为线路允许运行的最大电压，系统在最大运行方式时受端电压为U₁，输出有功负荷为P₁，无功负荷为Q₁，最大电压出现的位置为x_max1；系统最小运行方式时受端电压为U₂，输出有功负荷为P₂，无功负荷为Q₂，最大电压出现的位置为x_max2。

5.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，结合灵敏度信息获得相应的送端补偿容量范围：

式中，Q_cs表示受端的无功补偿容量；S_vs与S_vr分别送端和受端无功补偿对端电压的灵敏度；Q_{cr_max}、Q_{cr_min}分别为线路受端最大无功需求和线路受端最小无功需求。

6.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，建立的优化模型具体为：

其中，i＝1时表示静态无功补偿项；i＝2表示为动态无功补偿项；α为设备运行维护的费用率；C_i和Q_i分别为设备安装费用及安装容量；K_i为补偿设备的单位容量价格；γ为贴现率；n为无功补偿设备的经济寿命；P_{loss_max}为系统保持最大负荷时的半波长线路有功损耗；T_max为最大负荷损耗时间；E_D为单位时间的电价；η为电压越限惩罚系数；ΔU_line为半波长线路沿线最大电压越限值。

7.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制方法，其特征在于，采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备。

8.一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制的系统，其特征在于，包括：

用于获取特高压半波长输电线路信息以及系统最极端运行方式下的线路传输功率数据的装置；

用于确定特高压半波长输电系统送受端无功需求的范围的装置；

用于建立优化模型的装置；

用于利用遗传算法对优化模型进行求解，确定静态补偿及动态补偿方式的配置容量的装置；

用于对配置容量进行适应性计算，确定是否满足工频过电压的抑制需求的装置。

9.如权利要求1所述的一种特高压半波长输电线路工频过电压抑制的系统，其特征在于，采用静态补偿+动态补偿的组合作为补偿设备；其中静态补偿设备选择低压电容/电抗器组；动态补偿设备选择静止无功补偿器。