CN109193648B - 超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法 - Google Patents

超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109193648B
CN109193648B CN201811236390.7A CN201811236390A CN109193648B CN 109193648 B CN109193648 B CN 109193648B CN 201811236390 A CN201811236390 A CN 201811236390A CN 109193648 B CN109193648 B CN 109193648B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mov
characteristic parameters
unit
whole group
distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811236390.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109193648A (zh
Inventor
韦宇
王旭
陈忠伟
王建国
秦际明
苏万露
张�杰
方俊
熊亮
樊亚东
李航
蔡力
杨金杰
薛健
管亮亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University WHU
Baise Bureau of Extra High Voltage Transmission Co
Original Assignee
Wuhan University WHU
Baise Bureau of Extra High Voltage Transmission Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University WHU, Baise Bureau of Extra High Voltage Transmission Co filed Critical Wuhan University WHU
Priority to CN201811236390.7A priority Critical patent/CN109193648B/zh
Publication of CN109193648A publication Critical patent/CN109193648A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109193648B publication Critical patent/CN109193648B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/042—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage comprising means to limit the absorbed power or indicate damaged over-voltage protection device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Abstract

本发明公开了一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法，首先确定待配组MOV单元特征参数及一支MOV单元或比例单元的全伏安曲线特征参数，通过选定特定特征参数U1,计算整组MOV中U1服从不同分布函数，得到整组MOV中所有MOV单元的全伏安曲线；基于整组MOV特征参数分布的不同，建立不同的整组MOV并联仿真模型，进而通过仿真模型获得MOV单元在不同特征参数分布下的整组MOV分流情况及能量耐受情况；通过对分流情况及能量耐受情况的参数限定确定待配组MOV的选取，确定配组范围。通过容易获得的MOV单元特征参数确定来确定整组MOV配组范围，简化了MOV整组配组流程，提高了MOV整组配组效率。

Description

超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法
技术领域
本发明属于电力传输技术领域，尤其涉及一种超特高压输电线路串补装置MOV配组方法。
背景技术
超特高压输电线路采用电容串联补偿输电线路部分感抗，可以有效增加输电线路的输送能力，优化电网潮流分配，降低输电线路损耗，改善无功平衡、提高电力系统整体的安全稳定水平。MOV是输电线路的一部分，其主要作用是限制系统发生短路故障时所引起的工频过电压，以保护串补电容器不受损害。
MOV本身为非线性伏安特性的金属氧化物可变电阻，且MOV通常采用多柱并联的方式进行连接。但由于MOV单元具有较强非线性伏安特性导致MOV单元较小的特征参数差异导致较大的分流差异，从而导致MOV单元分流不均匀。
目前对于串补MOV在高压输电线路中的作用以及能量耐受能力主要的研究包括MOV单元自身电阻片的搭配，MOV单元运行工况及故障的仿真模拟等，且MOV单元整组配组尚未有明确的标准进行统一。此外MOV单元进行工频大电流并联试验较为困难且有不可逆的风险，为此本专利提出了一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法，通过MOV单元特定特征参数，确定不同参数下MOV单元并联分流及能量耐受特性，从而确定不同配组要求下的MOV单元特征参数分散范围，从而进行超特高压输电线路串补装置MOV整组配组。
发明内容
本发明目的是提供一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法，能够对整组MOV单元的分流均匀性进行仿真计算，基于特征参数的得到整组MOV单元配置范围：
一种基于MOV特征参数的超、特高压串补装置中MOV单元配组方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：通过试验等方法得到待配组MOV单元的特征参数及一支MOV单元或比例单元的全伏安曲线特征参数；
步骤2：选定某个特定特征参数U1,计算整组MOV中U1服从不同分布函数(正态分布、韦伯分布以及均匀分布等)，得到整组MOV的全伏安曲线特征参数；
步骤3：基于整组MOV特征参数分布的不同，建立不同的整组MOV仿真计算模型；通过建立的仿真模型，输入工频电压，获得仿真模型输出信号，包括MOV单元分流情况及能量耐受情况。
步骤4：改变特征参数分散范围，确定不同情况下MOV单元分流及耐受能力范围，从而确定MOV整组配组范围。
所述步骤1包括：所述待配组MOV单元特征参数为MOV单元直流特征参数，一支MOV单元(或比例单元)的全伏安曲线特征参数包括MOV单元在不同电流下所对应不同电压的特征参数，包括毫安级、百安级及千安级区域等。
所述步骤2包括：整组MOV的特定特征参数U1，服从不同的分布函数(包括正态分布、韦伯分布以及均匀分布等)中，各MOV单元特定特征参数选择方式如下：设F(x)为MOV的U1电压值服从的分布函数，f(x)为其概率密度函数，f(x)与F(x)满足以下关系式。
Figure BDA0001838263770000021
将概率密度曲线按与x轴围成的面积平均分成N(整组中共有N支MOV单元)份，每份面积为
Figure BDA0001838263770000022
x1，x2，…，xN-1分别为其界线，因此
Figure BDA0001838263770000023
满足f(x)分布的N个数分布在x1，x2，…，xN-1所形成的N块区域中，分别为X1,X2,…和XN。
Bn＝xn-xn-1
Figure BDA0001838263770000024
Figure BDA0001838263770000031
Figure BDA0001838263770000032
Figure BDA0001838263770000033
可计算得当MOV的U1电压值服从不同分布函数时，各支MOV的U1电压值X1,X2,…XN。然后根据已知MOV单元全伏安曲线特征参数下不同电流对应的电压值乘Xn/U1，得出当整支MOV的U1电压值为Xn时，其MOV单元相应的全伏安曲线特征参数，带入仿真模型中进行计算。
所述步骤3包括：仿真模型具体包括电压源模块，MOV单元模块，连接模块；所述MOV单元模型简化，主要为非线性电阻模块组成，根据MOV单元在不同电流下得到的电压，所对应的多组特征参数确定。在仿真计算过程中，给整组MOV施加工频电压后，设并联的每支MOV上流过的电流峰值分别为I1,I2,…,IN，则可通过计算得相应的整组电流分布参数，包括：
分散度
Figure BDA0001838263770000034
最大偏差度
Figure BDA0001838263770000035
和标准差
Figure BDA0001838263770000036
式中E为平均值
Figure BDA0001838263770000037
Da为平均偏差
Figure BDA0001838263770000038
Dmax为最大偏差Dmax＝max|In-E|
同样可计算出整组MOV能量耐受均匀性参数。
所述步骤4包括：通过得到的特征参数确定在不同特征值分布函数下的整组MOV电流分布特性和整组MOV能量耐受分布特性，从而验证是否满足整组MOV电流和能量均匀性要求。然后通过改变特征参数的分散范围得到所对应满足要求的分流及能量耐受分散范围，从而通过筛选MOV单元的特定特征参数确定MOV单元配组范围，进行超特高压输电线路串补装置MOV整组配组。
本发明通过容易获得的MOV单元特征参数确定来确定整组MOV配组范围，简化了MOV整组配组流程，提高了MOV整组配组效率。
附图说明
图1是本发明提供的一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法的主流程示意图；
图2是一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法的一个实施例中按正态分布的概率密度函数图；
图3是一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法的一个实施例仿真电路图；
图4是一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法的一个实施例中MOV单元特征值不同分散度下对应的电流分散度；
图5是一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法的一个实施例中MOV单元特征值不同分散度下对应的吸收能量分散度；
具体实施方式
下面结合实施例，并结合附图，对本发明的技术方案进一步具体的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法：
步骤1：通过试验等方法得到待配组MOV单元的特征参数及一支MOV单元或比例单元的全伏安曲线特征参数；；
步骤2：选取MOV单元的特定特征参数U4mA即MOV单元4mA直流参考电压，计算整组11支MOV单元的U4mA服从正态分布下的MOV单元特征参数；
步骤3：基于整组MOV特征参数分布的不同，建立不同的整组MOV仿真计算模型；通过建立的仿真模型，输入工频电压，获得仿真模型输出信号，包括MOV单元分流情况及能量耐受情况；
步骤4：改变特征参数分散范围，确定不同情况下MOV单元分流及耐受能力范围，从而确定MOV整组配组范围。
具体的：所述待配组MOV单元特征参数为MOV单元直流特征参数包括U4mA特征参数点，一支MOV单元(或比例单元)的全伏安曲线特征参数包括MOV单元在不同电流下所对应不同电压的特征参数，包括毫安级、百安级及千安级区域等。
如图2，所述整组MOV的特定特征参数U4mA服从正态分布下，概率密度函数、分布函数、以及其平均值和方差如下：
Figure BDA0001838263770000051
Figure BDA0001838263770000052
E＝μ
s＝σ2
此时各MOV单元特定特征参数计算方式如下：
将概率密度曲线按与x轴围成的面积平均分成N(整组中共有N＝11支MOV单元)份，每份面积为
Figure BDA0001838263770000053
x1，x2，…，xN分别为其界线，因此
Figure BDA0001838263770000054
满足f(x)分布的N个数分布在x1，x2，…，xN所形成的N块区域中，分别为X1,X2,…和XN。
Bn＝xn-xn-1
Figure BDA0001838263770000055
Figure BDA0001838263770000056
Figure BDA0001838263770000057
Figure BDA0001838263770000058
于是可得表1。
表1正态分布时，各MOV的4mA电压取值
x 值 X 值
x<sub>1</sub> μ-1.3352σ X<sub>1</sub> μ-1.7997σ
x<sub>2</sub> μ-0.9085σ X<sub>2</sub> μ-1.1050σ
x<sub>3</sub> μ-0.6046σ X<sub>3</sub> μ-0.7508σ
x<sub>4</sub> μ-0.3488σ X<sub>4</sub> μ-0.4742σ
x<sub>5</sub> μ-0.1142σ X<sub>5</sub> μ-0.2305σ
x<sub>6</sub> μ+0.1142σ X<sub>6</sub> μ
x<sub>7</sub> μ+0.3488σ X<sub>7</sub> μ+0.2305σ
x<sub>8</sub> μ+0.6046σ X<sub>8</sub> μ+0.4742σ
x<sub>9</sub> μ+0.9085σ X<sub>9</sub> μ+0.7508σ
x<sub>10</sub> μ+1.3352σ X<sub>10</sub> μ+1.1050σ
X<sub>11</sub> μ+1.7997σ
可得各支MOV的4mA电压值X1,X2,…,X11的分散度
Figure BDA0001838263770000061
仿真计算各支MOV的4mA电压值平均值E取140kV，分散度分别取0.02％，0.05％，0.1％，0.2％和0.5％，于是可得不同分散度下，X1,X2,…,X11取值，然后根据已知MOV单元不同电流对应的电压值乘以Xn/U4mA，得出当整支MOV的U1电压值为Xn时，其特征参数上各电流对应的电压值，于是得出各MOV单元相应的特征参数，带入仿真模型中进行计算。
如图3，所述仿真模型具体包括电压源模块，MOV单元模块，连接模块；所述MOV单元模型简化，主要为非线性电阻模块组成，根据MOV单元在不同电流下得到的电压，所对应的多组特征参数确定。
给整组MOV施加工频电压时，设并联的每支MOV上流过的电流峰值分别为I1,I2,…,IN，则可通过计算得相应的整组均流特性参数，包括：
分散度
Figure BDA0001838263770000062
最大偏差度
Figure BDA0001838263770000063
和标准差
Figure BDA0001838263770000064
式中E为平均值
Figure BDA0001838263770000065
Da为平均偏差
Figure BDA0001838263770000066
Dmax为最大偏差Dmax＝max|In-E|。
仿真计算各支MOV的4mA电压值平均值E取140kV，分散度分别取0.02％，0.05％，0.1％，0.2％和0.5％，于是不同分散度下，X1,X2,…,X11取值如表2。
表2并联各MOV的U4mA在不同分散度时取值
Figure BDA0001838263770000071
通过表2中的不同分散度下的并联各MOV单元的特征参数，可建立不同分散度下的相应的仿真模型。通过仿真模型计算可得到不同分散度下MOV单元的电流分布特性和能量耐受分布特性。如图4，图5通过确定要求电流和能量的分散度范围(如5％等)，可以确定在不同电流运行环境下所要求的MOV单元U4mA的分散度范围(如平均电流峰值1000A情况下，分散度要求0.2％以下)。然后通过验证不同特征参数的分散范围下是否满足分流及能量耐受分散范围的要求，从而确定MOV单元特征参数的配组范围，进行超特高压输电线路串补装置MOV整组配组。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：通过试验方法得到待配组MOV单元的特征参数及一支MOV单元或比例单元的全伏安曲线特征参数；
步骤2：选定特定特征参数U1,计算整组MOV中U1服从不同分布函数，得到整组MOV的全伏安曲线特征参数；
步骤3：基于整组MOV特征参数分布的不同，建立不同的整组MOV仿真计算模型；通过建立的仿真模型，输入工频电压，获得仿真模型输出信号，包括MOV单元分流情况及能量耐受情况；
步骤4：改变特征参数分散范围，确定不同情况下MOV单元分流及耐受能力范围，从而确定MOV整组配组范围；
所述步骤2中，所述整组MOV的特定特征参数U1，服从不同的分布函数中，所述不同的分布函数包括正态分布或韦伯分布或均匀分布，各MOV单元特定特征参数选择方式如下：设F(x)为MOV的U1电压值服从的分布函数，f(x)为其概率密度函数，f(x)与F(x)满足以下关系式
Figure FDA0002744180810000011
将概率密度曲线按与x轴围成的面积平均分成N份，整组中共有N支MOV单元，每份面积为
Figure FDA0002744180810000012
x1，x2，…，xN-1分别为其界线，
Figure FDA0002744180810000013
满足f(x)分布的N个数分布在x1，x2，…，xN-1所形成的N块区域中，分别为X1,X2,…和XN；
Bn＝xn-xn-1
Figure FDA0002744180810000014
Figure FDA0002744180810000021
Figure FDA0002744180810000022
Figure FDA0002744180810000023
计算得当MOV的U1电压值服从不同分布函数时，各支MOV的U1电压值X1,X2,…XN，然后根据已知MOV单元全伏安曲线特征参数下不同电流对应的电压值乘Xn/U1，得出当整支MOV的U1电压值为Xn时，其MOV单元相应的全伏安曲线特征参数，带入仿真模型中进行计算；
所述步骤3中，所述仿真模型具体包括电压源模块，MOV单元模块，连接模块；所述MOV单元模型为非线性电阻模块，电压源模块，MOV单元模块，连接模块的参数是根据MOV单元在不同电流下得到的电压，所对应的多组参数确定的；
所述步骤3中，在仿真计算过程中，给整组MOV施加工频电压后，设并联的每支MOV上流过的电流峰值分别为I1,I2,…,IN，则可通过计算得相应的整组电流分布参数，包括：
分散度
Figure FDA0002744180810000024
最大偏差度
Figure FDA0002744180810000025
和标准差
Figure FDA0002744180810000026
式中E为平均值
Figure FDA0002744180810000027
Da为平均偏差
Figure FDA0002744180810000028
Dmax为最大偏差Dmax＝max|In-E|
同样可计算出整组MOV能量耐受均匀性参数。
2.根据权利要求1所述的超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法，其特征在于，所述步骤1中，待配组MOV单元特征参数为MOV单元直流特征参数，一支MOV单元或比例单元的全伏安曲线特征参数包括MOV单元在不同电流下所对应不同电压的特征参数，包括毫安级、百安级及千安级区域。
3.根据权利要求1所述的超特高压输电线路串补装置MOV整组配组方法，其特征在于，所述步骤4中，通过得到的特征参数确定在不同特征值分布函数下的整组MOV电流分布特性和整组MOV能量耐受分布特性，从而验证是否满足整组MOV电流和能量均匀性要求；然后通过改变特征参数的分散范围得到所对应满足要求的分流及能量耐受分散范围，从而通过筛选MOV单元的特定特征参数确定MOV单元配组范围，进行超特高压输电线路串补装置MOV整组配组。
CN201811236390.7A 2018-10-23 2018-10-23 超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法 Active CN109193648B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811236390.7A CN109193648B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811236390.7A CN109193648B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109193648A CN109193648A (zh) 2019-01-11
CN109193648B true CN109193648B (zh) 2021-02-19

Family

ID=64942800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811236390.7A Active CN109193648B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109193648B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9088153B2 (en) * 2012-09-26 2015-07-21 Hubbell Incorporated Series R-C graded gap assembly for MOV arrester
CN103001235B (zh) * 2012-11-13 2015-01-07 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种串联电容补偿装置mov风险评估方法
CN103530453B (zh) * 2013-09-30 2016-08-17 南方电网科学研究院有限责任公司 雷击输电线路引起特高压直流系统发生闭锁的分析方法
CN103715719B (zh) * 2014-01-20 2016-08-17 国家电网公司 一种适用于电力系统全过程动态仿真的光伏模型建模方法
CN105743099B (zh) * 2014-12-12 2019-03-22 国家电网公司 一种超特高压电网串补度的优化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109193648A (zh) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104281979B (zh) 配电变压器台区低电压故障类型检测方法和系统
CN111781452B (zh) 一种多柱并联避雷器组均能配组方法、装置及介质
Xu et al. State estimation of systems with UPFCs using the interior point method
CN112436520B (zh) 一种交流电力弹簧反馈线性化解耦控制方法
CN108205725A (zh) 一种光伏发电系统并网性能评估方法和装置
CN112255567B (zh) 一种含光伏电源配电网的短路电流快速确定方法
CN112649642A (zh) 一种窃电位置判断方法、装置、设备和存储介质
Denboer et al. Frequency scan based screening technique for harmonic interactions of HVDC systems
Berizzi et al. A second order method for contingency severity assessment with respect to voltage collapse
CN109193648B (zh) 超特高压输电线路串补装置mov整组配组方法
Sergey et al. Experimental studies of current voltage characteristics of the arrester leakage currents in the area
Reinikka et al. Power hardware-in-the-loop setup for stability studies of grid-connected power converters
CN110297204A (zh) 全光纤电流互感器宽频校验系统的校验电源装置及电源提供方法
Li et al. Stochastic assessment of harmonic propagation and amplification in power systems under uncertainty
Argüello et al. A graphical method to assess component overload due to harmonic resonances in wind parks
CN110502804B (zh) 一种电动汽车充电过程时变谐波电流评估方法及系统
CN111525554A (zh) 一种基于贡献度的高损原因识别方法及系统
CN111799790A (zh) 一种配电网系统配置整定原则的方法
Su et al. The harmonic calculation model of non-linear load
CN113054747B (zh) 一种配电台区非线性负荷的非侵入式检测方法
Abdul-Hameed et al. An investigation of the harmonic effects of nonlinear loads on power distributon network
CN105427182A (zh) 一种台区低电压成因分析方法及装置
CN113794198A (zh) 抑制宽频振荡的方法、装置、终端及存储介质
CN109861214B (zh) 判断区域电网暂态功角稳定薄弱线路的方法、系统
CN103199721A (zh) 太阳能电池阵列模拟器适应光伏逆变器的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant