CN108711843A - 一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法，包括：根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；根据工频谐振条件，将半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组HSGS。

Description

一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统。

背景技术

半波长交流输电(half-wave length AC transmission，HWACT)是指输电的电气距离接近一个工频半波长，即约3000km(50Hz)或约2600km(60Hz)超远距离的三相交流输电技术，全线无功自平衡，无须安装无功补偿设备，无须设置中间开关站。其输电能力强、经济性和可靠性较好、可以实现远距离同步联网。随着全球能源互联网的推进，半波输电作为一种适用于大规模电力洲际输送方案得到了广泛关注。

但半波长输电的工程应用还亟需解决一些诸如安全稳定控制、过电压与潜供电流抑制、继电保护配置等的技术问题，其中单相重合闸过程中的潜供电流的抑制是制约半波长输电应用的关键问题之一。但半波长输电线路输电距离超长，其潜供电流和恢复电压表现出不同于常规输电线路的机理与独特属性。严重故障位置，潜供电流稳态值达上千安培，恢复电压可达上百千伏，远超常规线路的水平，必须采取抑制措施。

但因半波长线路结构的特殊性，使得传统的并联电抗器加中性点小电抗的抑制措施不再适用。高速接地开关(high speed grounding switch，HSGS)是目前比较成熟的另外一种潜供电弧抑制措施。常规线路中，相较于故障相与健全相之间电磁耦合的感性分量，静电耦合的容性分量占据主导地位，仅在两端加装高速接地开关，可有效降低潜供电流容性分量，从而将故障点潜供电流和恢复电压控制在较低水平。而半波长线路中，送电距离超长使得故障相与健全相之间有着很大的互感，电磁耦合产生的电动势亦会很大，此时潜供电流的感性分量会大于容性分量，占潜供电弧的主导地位，此时若依然采用线路两端加装高速接地开关，可能会使得潜供电流不降反升。

因此，如何在半波长线路沿线加装多组高速接地开关，以有效解决半波长输电线路潜供电流问题，保证单相自动重合闸的可靠性是急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统，以解决如何在半波长线路沿线加装多组高速接地开关，以有效解决半波长输电线路潜供电流问题，保证单相自动重合闸的可靠性。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法，其特征在于，所述方法包括：

根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；

根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；

按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；

根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。

优选地，其中所述按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，包括：

步骤1，确定半波长输电线路的参数，所述参数包括：导线和地线的型号、布置尺寸、平均对地高度、半波长输电线路一半的距离L以及平均分段结构的段数N，N＝2；

步骤2，根据所述半波长输电线路的参数建立长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路模型，并在线路的两侧分别配置一组高速接地开关HSGS；

步骤3，分别判断长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路是否满足预设的分段解耦规则，若满足，则确定当前N值为平均分段解耦的段数；否则，N＝N+1，并返回步骤2。

优选地，其中所述预设的分段解耦规则，包括：

长度为(L/N)km的线路满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，并且长度为(L/(N-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平。

根据本发明的另一个方面，提供了一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置系统，其特征在于，所述系统包括：

分布特征获取单元，用于根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；

初始配置单元，用于根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；

分段解耦单元，用于按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；

配置方案确定单元，用于根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。

优选地，其中所述分段解耦单元，按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，包括：

参数确定模块，用于确定半波长输电线路的参数，所述参数包括：导线和地线的型号、布置尺寸、平均对地高度、半波长输电线路一半的距离L以及平均分段结构的段数N，N＝2；

配置模块，用于根据所述半波长输电线路的参数建立长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路模型，并在线路的两侧分别配置一组高速接地开关HSGS；

分段解耦确定模块，用于分别判断长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路是否满足预设的分段解耦规则，若满足，则确定当前N值为平均分段解耦的段数；否则，N＝N+1，并进入配置模块。

优选地，其中所述预设的分段解耦规则，包括：

长度为(L/N)km的线路满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，并且长度为(L/(N-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平。

本发明提供了一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法及系统，根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段；根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS。本发明基于半波长线路潜供电弧工频谐振理论，明确了沿线高速接地开关的配置方法，可有效降低半波长线路单相重合闸过程中的潜供电流与恢复电压，确保重合闸成功率，为沿线高速接地开关的配置提供技术依据，对未来半波长交流输电技术试验工程的实施具有重要意义。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的特高压半波长输电系统自振频率及潜供电流随故障位置变化的趋势图；

图3为根据本发明实施方式的特高压半波长线路典型故障位置潜供电流波形图；

图4为根据本发明实施方式的特高压半波长输电系统自振频率及恢复电压随故障位置变化的趋势图；

图5为根据本发明实施方式的特高压半波长线路典型故障位置恢复电压波形图；

图6为根据本发明实施方式的HSGS配置方案下特高压半波长线路潜供电流沿线分布图；

图7为根据本发明实施方式的HSGS配置方案下特高压半波长线路恢复电压沿线分布图；以及

图8为根据本发明实施方式的半波长输电线路沿线高速接地开关配置系统800的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法100的流程图。如图1所示，本发明的实施方式提供的半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法，根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段；根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS。本发明的实施方式基于半波长线路潜供电弧工频谐振理论，明确了沿线高速接地开关的配置方法，可有效降低半波长线路单相重合闸过程中的潜供电流与恢复电压，确保重合闸成功率，为沿线高速接地开关的配置提供技术依据，对未来半波长交流输电技术试验工程的实施具有重要意义。本发明的实施方式提供的半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法100从步骤101处开始，在步骤101根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性。

优选地，在步骤102根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS。

优选地，在步骤103按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳。

优选地，其中所述按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，包括：

步骤1，确定半波长输电线路的参数，所述参数包括：导线和地线的型号、布置尺寸、平均对地高度、半波长输电线路一半的距离L以及平均分段结构的段数N，N＝2；

步骤2，根据所述半波长输电线路的参数建立长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路模型，并在线路的两侧分别配置一组高速接地开关HSGS；

步骤3，分别判断长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路是否满足预设的分段解耦规则，若满足，则确定当前N值为平均分段解耦的段数；否则，N＝N+1，并返回步骤2。

优选地，其中所述预设的分段解耦规则，包括：

长度为(L/N)km的线路满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，并且长度为(L/(N-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平。

优选地，在步骤104根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。

半波长线路潜供电弧工频谐振作用机理为：与常规线路相同，由于回路间静电和电磁耦合作用原理，半波长线路单相重合闸过程中的会产生潜供电流及恢复电压。但不同的是半波长输电线路结构特殊，当其沿线不同位置发生单相接地故障时，在断路器跳闸后的潜供电流阶段及恢复阶段，从送电端或受电端向故障相看入的系统，会存在不同情况的自振频率。

在潜供电流阶段，当故障点位于线路中段时，故障相存在与工频接近的自振频率，且在临近线路中点N两侧一定范围内，会出现与工频近乎相等的自振频率。而其它故障位置，自振频率则远离工频谐振点。在工频谐振作用机理下，线路中部故障点潜供电流出现了逐渐发散至稳态值的现象，其潜供电流峰值达到上千安培，甚至高于短路电流。而其它远离工频谐振点的故障位置则不存在上述现象，故障点潜供电流主要为回路耦合作用产生，其波形特征与常规线路相似，暂态分量很快衰减至稳态。因此，随着故障位置变化，潜供电流稳态值呈中部高、两端低的趋势。线路中段呈“两波腹、一波谷”的变化趋势，波谷位于线路中间路段1400-1600km范围，两波腹位于其两侧200km范围内，其幅值可达上千安，为健全相耦合和工频谐振激发作用的共同产生。其它故障位置，主要为健全相耦合作用所致，幅值在1kA以下。

而在潜供电弧熄灭后的恢复电压阶段，除线路中部以外的故障位置均存在与工频谐振较为接近的自振频率；线路中部故障位置自振频率则远离工频谐振点。对于自振频率与工频较为接近的故障位置，故障点恢复电压呈逐渐发散再缓慢衰减至稳定值的趋势。在线路中部故障时，则恢复电压不存在上述特性，而是与常规线路类似，高次谐波分量衰减很快。因此，随着故障位置变化，恢复电压呈两端高中间低的趋势。与潜供电弧产生机理类似，在故障点位于线路两端时，在健全相耦合和工频谐振激发共同作用下，恢复电压有最大值，可达数百千伏。临近线路中部位置，恢复电压有最低值，在100kV以内。

综上所述，半波长输电线路在某些位置发生单相接地故障时，在潜供电流与恢复电压阶段故障相均会存在工频谐振问题。因此在其产生机理中，除与常规线路一致的健全相耦合作用外，在某些故障位置还会存在工频谐振激发作用，从而产生幅值很高的工频谐振状态下的潜供电流及恢复电压。

在本发明的实施方式中，从不破坏工频谐振条件出发，首先确定半波长线路中点及线路两侧三处位置各配置一组接地开关，从而将半波长线路分成长1500km的两段。此时半波长线路沿线潜供电流与恢复电压仅为回路间耦合作用产生，但幅值仍较高，需增加HSGS组数进一步抑制。然后按照半波长线路参数，建立长度为(1500/n)km及(1500/(n-1))km的线路模型，在两段线路的线路两侧各配置一组HSGS配置。若长度为(1500/n)km的线路可以满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，且长度为(1500/(n-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，则确定n为半波长线路的每段1500km平分分段解耦的段数。确定的n值能够确保对半波长线路沿线各个故障位置的潜供电流与恢复电压抑制效果最佳。然后，确定2(n-1)为半波长线路HSGS增设数量，并将2(n-1)组HSGS分别安装在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点共3组HSGS以外的每(1500/n)km处。确定半波长线路沿线HSGS最终配置方案为线路中点、线路两侧以及沿线每(1500/n)km处，共2n+1组，并得到该方案下半波长线路潜供电流与恢复电压水平，与前面长(1500/n)km km的单段线路水平相当。

以下具体举例说明本发明的实施方式

以单回特高压半波长输电线路为例，对本发明的实施方式提供的半波长交流输电线路沿线高速接地开关配置方法的应用进行说明：

图2为根据本发明实施方式的特高压半波长输电系统自振频率及潜供电流随故障位置变化的趋势图。如图2所示，

特高压半波长线路沿线不同位置发生单相接地故障时，在潜供电流阶段，从送电端向故障相看入的系统自振频率f_A，以及故障点潜供电流稳态值I_A(有效值)随故障位置变化的趋势图。其中特高压半波长线路两侧系统采用点对网送电方式，送电端开机5台(单机容量为600MW)，受电端短路电流为30kA。

图3为根据本发明实施方式的特高压半波长线路典型故障位置潜供电流波形图。如图3可以看出，在潜供电流阶段，当故障点位于线路中段1200-1800km时，故障相存在与工频接近的自振频率，频率在47-53Hz之间，且在临近线路中点N两侧200km范围内，会出现与工频近乎相等的自振频率。如F1400km和F1600km自振频率分别为50.1Hz和49.9Hz。而其它故障位置，自振频率在22-43Hz之间及57-60Hz之间。在工频谐振作用机理下，线路中部故障点潜供电流出现了逐渐发散至稳态值的现象，这一过程持续时间约为0.3s左右。

图4为根据本发明实施方式的特高压半波长输电系统自振频率及恢复电压随故障位置变化的趋势图。如图4所示，F1400km处故障时，断路器跳闸0.1s左右潜供电流峰值约为3518A，再经0.2s后进入稳态值为4584A，比短路电流3758A还要高。而其它远离工频谐振点的故障位置则不存在上述现象，故障点潜供电流主要为回路耦合作用产生，其波形特征与常规线路相似，暂态分量衰减很快，在故障相断路器跳开0.3s左右，便接近稳态计算结果。，F1000km处故障时，断路器跳闸0.1s左右潜供电流峰值约为2369A，再经0.2s后进入稳态值为1193A。

因此，随着故障位置变化，潜供电流稳态值呈中部高、两端低的趋势。线路中段1000-2000km，呈“两波腹、一波谷”的变化趋势，波谷位于线路中间路段1400-1600km范围，两波腹位于其两侧200km范围内，其幅值可达上千安，为健全相耦合和工频谐振激发作用的共同产生。其它故障位置，主要为健全相耦合作用所致，幅值在1kA以下。

同理可得，潜供电弧熄灭后的恢复电压阶段，从送电端向故障相看入的系统自振频率f_R，以及故障点恢复电压稳态值U_R(有效值)随故障位置变化的趋势图，如图4所示。为研究熄弧后的恢复电压暂态过程，假设在断路器跳闸0.4s后潜供电弧熄灭(对应625ms时刻)。

图5为根据本发明实施方式的特高压半波长线路典型故障位置恢复电压波形图。如图5所示，

在恢复电压阶段，除线路中部500km-1000km以外的故障位置均存在与工频谐振较为接近的自振频率，频率在45-46Hz之间。F0km和F3000km故障位置，自振频率分别为44.8Hz和45.7Hz。线路中部500km-1000km的故障位置，故障相谐振频率在35-36Hz之间。对于自振频率与工频较为接近的故障位置，故障点恢复电压呈逐渐发散再缓慢衰减至稳定值的趋势，这一过程持续时间约为0.3s左右。如F3000km故障处，0.1s左右恢复电压达到最大值996kV，再经0.2s后进入稳定值为774kV，其中工频分量为651kV，直流分量为69kV。在线路中部故障时，系统自振频率远离工频谐振点，其恢复电压不存在上述特性，而是与常规线路类似，高次谐波分量衰减很快。

因此，随着故障位置变化，恢复电压呈两端高中间低的趋势。与潜供电弧产生机理类似，在故障点位于线路两端时，在健全相耦合和工频谐振激发共同作用下，恢复电压有最大值，可达数百千伏。临近线路中部位置，恢复电压有最低值，在100kV以内。

综上所述，半波长输电线路在某些位置发生单相接地故障时，在潜供电流与恢复电压阶段故障相均会存在工频谐振问题。因此在其产生机理中，除与常规线路一致的健全相耦合作用外，在某些故障位置还会存在工频谐振激发作用，从而产生幅值很高的工频谐振状态下的潜供电流及恢复电压。

根据上述理论分析，半波长线路中部及两侧端部发生接地故障时，存在工频谐振问题，从而产生工频谐振状态下、幅值很高的潜供电流及恢复电压。利用上述理论，从破坏谐振条件出发，提出半波长线路沿线HSGS的配置方法，具体包括以下步骤：

Step1：根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，确定特高压半波长线路沿线潜供电流与恢复电压阶段系统自振频率及其幅值随故障位置变化的分布特性，分别如图2和图4所示。

Step2：从不破坏工频谐振条件出发，首先确定特高压半波长线路中点及线路两侧三处位置各配置一组接地开关，从而将特高压半波长线路分成长1500km的两段。此时特高压半波长线路沿线潜供电流与恢复电压可分别降低至432A和112kV，仅为回路间耦合作用产生，但幅值仍较高，需增加HSGS组数进一步抑制。

Step3：按照预设的分段解耦规则将特高压半波长线路的每段1500km平分分段解耦为n段，其中n＝1、2、3……。包括：按照半波长线路参数，建立长度为(1500/n)km及(1500/(n-1))km的线路模型，在两段线路的线路两侧各配置一组HSGS配置。当n＝3时，长度为(1500/n)km＝500km的特高压线路两侧各配置一组HSGS时，沿线潜供电流与恢复电压最高分别为102A和8.5kV。根据2011年关于“低电压大电流”的潜供电弧试验数据，该水平可以满足1s重合闸时间要求。且长度为(1500/(n-1))km＝750km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，则确定n＝3为特高压半波长线路的每段1500km平分分段解耦的段数，此时对特高压半波长线路沿线各个故障位置的潜供电流与恢复电压抑制效果最佳。

Step4：确定2(n-1)＝4为特高压半波长线路HSGS增设数量，并将4组HSGS分别安装在特高压半波长线路除两端以及中点共3组HSGS以外的每500km处，即距离线路首端500km、1000km、2000km及2500km处。

因此，确定半波长线路沿线HSGS最终配置方案为线路中点、线路两侧以及沿线每500km处，共7组，并得到该方案下特高压半波长线路潜供电流与恢复电压水平分别为110A和9.3kV，分别如图5和图6所示，与前面长500km的单段线路水平相当。

图8为根据本发明实施方式的半波长输电线路沿线高速接地开关配置系统800的结构示意图。如图8所示，本发明的实施方式提供的半波长输电线路沿线高速接地开关配置系统800包括：分布特征获取单元801、初始配置单元802、分段解耦单元803和配置方案确定单元804。优选地，在所述分布特征获取单元801，根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性。

优选地，在所述初始配置单元802，根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS。

优选地，在所述分段解耦单元803，按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳。

优选地，其中所述分段解耦单元，按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，包括：

参数确定模块，用于确定半波长输电线路的参数，所述参数包括：导线和地线的型号、布置尺寸、平均对地高度、半波长输电线路一半的距离L以及平均分段结构的段数N，N＝2；

配置模块，用于根据所述半波长输电线路的参数建立长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路模型，并在线路的两侧分别配置一组高速接地开关HSGS；

分段解耦确定模块，用于分别判断长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路是否满足预设的分段解耦规则，若满足，则确定当前N值为平均分段解耦的段数；否则，N＝N+1，并进入配置模块。

优选地，其中所述预设的分段解耦规则，包括：

长度为(L/N)km的线路满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，并且长度为(L/(N-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平。

优选地，在所述配置方案确定单元804，根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。

本发明的实施例的半波长输电线路沿线高速接地开关配置系统800与本发明的另一个实施例的半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (6)

1.一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置方法，其特征在于，所述方法包括：

根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；

根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；

按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；

根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，包括：

步骤1，确定半波长输电线路的参数，所述参数包括：导线和地线的型号、布置尺寸、平均对地高度、半波长输电线路一半的距离L以及平均分段结构的段数N，N＝2；

步骤2，根据所述半波长输电线路的参数建立长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路模型，并在线路的两侧分别配置一组高速接地开关HSGS；

步骤3，分别判断长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路是否满足预设的分段解耦规则，若满足，则确定当前N值为平均分段解耦的段数；否则，N＝N+1，并返回步骤2。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的分段解耦规则，包括：

长度为(L/N)km的线路满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，并且长度为(L/(N-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平。

4.一种半波长输电线路沿线高速接地开关配置系统，其特征在于，所述系统包括：

分布特征获取单元，用于根据半波长输电线路工频谐振引起的潜供电弧产生机理，分别获取半波长输电线路沿线不同位置发生单相接地故障时，潜供电流阶段和恢复电压阶段的系统自振频率及对应的幅值随故障位置变化的分布特性；

初始配置单元，用于根据工频谐振条件，将所述半波长输电线路沿线分为两段，并在中间点以及两端点处再分别配置一组高速接地开关HSGS；

分段解耦单元，用于按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，以使得所述半波长输电线路各个故障位置的潜供电流和恢复电压的抑制效果最佳；

配置方案确定单元，用于根据平均分段解耦的结果，确定最终配置方案为在除所述半波长输电线路沿线的中间点以及两端点外的分段点处再分别配置一组高速接地开关HSGS，其中，每组高速接地开关HSGS的间隔为所述半波长输电线路一半的距离与N的比值，高速接地开关HSGS的总数量为(2N+1)组。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述分段解耦单元，按照预设的分段解耦规则将所述半波长输电线路的每段平均分段解耦为N段，包括：

参数确定模块，用于确定半波长输电线路的参数，所述参数包括：导线和地线的型号、布置尺寸、平均对地高度、半波长输电线路一半的距离L以及平均分段结构的段数N，N＝2；

配置模块，用于根据所述半波长输电线路的参数建立长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路模型，并在线路的两侧分别配置一组高速接地开关HSGS；

分段解耦确定模块，用于分别判断长度为(L/N)km以及(L/(N-1))km的线路是否满足预设的分段解耦规则，若满足，则确定当前N值为平均分段解耦的段数；否则，N＝N+1，并进入配置模块。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设的分段解耦规则，包括：

长度为(L/N)km的线路满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平，并且长度为(L/(N-1))km的线路不能满足单相重合闸时间要求的潜供电流与恢复电压水平。