CN113281605A - 交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法。通过搭建输电系统的电磁暂态仿真模型，在设定的投入模式下，利用电磁暂态仿真模型来仿真计算换流站中各个交流滤波器用避雷器的仿真暂态过流波形，并将仿真结果进行分析计算，以获得用于老化试验的冲击电流波形，最后根据冲击流的波形和实测过流波形的转换计算，获得冲击电流的幅值。通过电磁暂态仿真模型模拟交流滤波器投入工况下的避雷器过电流，计算出更接近交流滤波器投入工况下避雷器的实际过电流波形的冲击电流作为老化试验的试验电流，有利于提高避雷器老化试验的精准度。

Description

交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法

技术领域

本发明涉及避雷器老化试验技术领域，特别是涉及一种交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法。

背景技术

诸如特高压直流输电等输电系统的换流站在运行时会消耗大量的无功功率，而且还会在交流侧和直流侧产生大量高次谐波。为了滤除系统高次谐波和提供无功功率，通常需要在直流输电系统中安装相应容量的交流滤波器。交流滤波器需要随直流输电系统中的直流功率的变化而不断投切，而在交流滤波器投入使用时，其合闸时刻不一定就是换流器的交流母线电压过零时刻，这就会引起高压电容放电，使得交流滤波器内部其他设备将承受过电压和过电流，危及设备绝缘及系统安全运行。因此，这就要求对交流滤波器用避雷器的品质有较高的要求。

目前有部分换流器出现了交流滤波器用避雷器频繁动作的问题，避雷器频繁动作将会加速其老化，而避雷器的老化特性会受到冲击电流波形的影响。相关研究表明交流滤波器投入是交流滤波器用避雷器频繁动作的主要原因，现有研究一般采用标准8/20μs雷电冲击电流进行避雷器的老化试验，然而交流滤波器投入工况下避雷器过电流虽然属于雷电冲击波形，但其与标准8/20μs雷电冲击电流波形存在较大差异，那么采用标准8/20μs雷电冲击电流波形进行避雷器老化试验的试验结果与避雷器的实际老化结果有较大偏差。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于解决现有的交流滤波器用避雷器老化试验采用的冲击电流与避雷器的实际冲击电流偏差大，老化试验结果不准的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法，包括：

根据交流滤波器所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型；

在投切交流滤波器的各个投入时刻，通过所述电磁暂态仿真模型仿真计算所述投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电流的幅值与波形；

根据各个所述暂态过电流的幅值与波形，提取所述交流滤波器用避雷器在所述投切交流滤波器投入工况下的冲击电流的波形；

在所述投切交流滤波器投入时，获取所述交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，计算所述冲击电流的幅值。

在一些实施例中，根据交流滤波器所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型之后，通过所述电磁暂态仿真模型仿真计算所述投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电的流幅值与波形之前，还包括：

在所述投切交流滤波器投入时将所述投切交流滤波器用避雷器的实际测量过流波形和通过所述电磁暂态仿真模型获得的仿真过流波形进行对比，并根据比对的结果验证所述电磁暂态仿真模型的准确性是否满足期望要求，若是，则执行在投切交流滤波器的各个所述投入时刻，通过所述电磁暂态仿真模型仿真计算所述投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电流幅值与波形的步骤。

在一些实施例中，连接到同一条所述交流滤波器母线上各个交流滤波器构成交流滤波器大组，每一个所述交流滤波器均相应配置有避雷器；

其中，所述投切交流滤波器投入时使所述交流滤波器大组中各个避雷器产生的过电流大于或等于所述交流滤波器大组中其它任意一个交流滤波器投入时所述交流滤波器大组中各个避雷器产生的过电流。

在一些实施例中，所述输电系统为直流输电系统，根据换流站所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型的步骤包括：

根据所述交流滤波器的杂散参数、所述交流滤波器用避雷器参数、所述特高压直流输电系统的输电线路的π型等效电路以及所述输电系统预设的保护策略，搭建所述电磁暂态仿真模型。

在一些实施例中，根据各个所述暂态过电流的幅值与波形，提取所述交流滤波器用避雷器在所述投切交流滤波器投入工况下的冲击电流的波形包括：

比较各个所述投入时刻获得的所述投切交流滤波器用避雷器的暂态过电流幅值，将幅值最大的所述暂态过电流对应的时刻对应的各个所述避雷器的所述仿真暂态过电流波形的波前时间平均值和半波时间平均值分别作为所述冲击电流的波形的波前时间和半波时间。

在一些实施例中，在所述投切交流滤波器投入时，获取所述交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，计算所述冲击电流的幅值包括：

获取幅值最大的所述投切交流滤波器用避雷器的暂态过电流对应投入时刻的所述投入时刻所述交流滤波器母线上的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，并根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，采用重复电荷额定值计算方法计算出所述冲击电流的幅值。

在一些实施例中，根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，采用重复电荷额定值计算方法计算出所述冲击电流的幅值的步骤包括：

拟合所述实测过流录波，得到所述实测过流录波的双指数模型，对所述双指数模型进行积分计算，以计算获得在预设时间内的内累计电荷量，

根据所述累计电荷量、所述冲击的波形和所述预设时间进行微分计算，以将所述实测录波转换成所述冲击电流，以计算获得所述冲击电流的幅值。

在一些实施例中，在所述各个投入时刻，所述交流滤波器母线上的电压与零电压之间的相位差的范围为0-90°。

在一些实施例中，所述各个投入时刻等时间间距设置。

在一些实施例中，所述输电系统为直流输电系统，所述各个所述交流滤波器为所述直流输电系统中换流站的交流滤波器，所述换流站为直流输电系统的送端换流站。

上述冲击电流的计算方法，可根据所述避雷器的实测过流录波和通过所述电磁暂态仿真模型获得的仿真过流波形进行统计分析与计算，以计算出在交流滤波器投入工况下与避雷器的实际过电流波形更接近的冲击电流作为避雷器冲击老化试验的试验电流，有利于提高避雷器老化试验的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法流程图；

图2为一种特高压直流输电系统的拓扑结构示意图；

图3为特高压直流输电系统中受端换流站的拓扑结构示意图；

图4为一种类型的交流滤波器电路结构示意图；

图5为另一种类型的交流滤波器电路结构示意图；

图6为不同类型的交流滤波器杂散电感、电阻示意图；

图7为一种类型的交流滤波器杂散电容示意图；

图8为另一种类型的交流滤波器杂散电容示意图；

图9为输电系统中交流母线和交流滤波器母线的保护示意图；

图10为避雷器过电流的实际测量波形与仿真波形的对比示意图；

图11为本申请另一实施例的交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法流程图；

图12为避雷器的实测过流录波示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

由于在输电系统中，不同应用场合下或不同类型的交流滤波器用的避雷器在交流滤波器投入时所承受的过电流是不相同的，为了使避雷器的老化试验所用的冲击电流能够与避雷器所受的实际冲击电流尽可能的接近，本申请提供了一种用于交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法。

请参阅图1，其为本实施例中的交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法流程图。在本实施例中冲击电流的计算方法包括S1、S2、S3、S4，各个步骤的具体描述如下。

S1：根据交流滤波器所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型。

具体的，在S1中，输电系统为直流输电系统，例如可以为800KV或以上的特高压直流输电系统，各个交流滤波器为直流输电系统中送端换流站内的交流滤波器。参考图2，本实施例中的特高压直流输电系统主要包括送端交流系统、送端换流站、直流线路、受端换流站和受端交流系统，其中，送端换流站和送端换流站均主要包括换流变压器、换流阀和平波阻抗器等。此外，为了滤除直流输电系统中高次谐波和提供无功功率，直流输电系统的换流站中还安装相应容量的交流滤波器以及交流滤波器避雷器。图3提供了图2中送端换流站的拓扑结构示意图，其仅示意了换流站的部分构成部件。参考图3，换流站的交流母线上连接有多条交流滤波器母线，每一条交流滤波器母线上连接有多个交流滤波器，每一个交流滤波器均配置有避雷器。在本申请中，我们将连接到同一条交流滤波器母线的各个交流滤波器归为一个交流滤波器大组。根据交流滤波器的类型不同进一步将一个大组中的交流滤波器分为多个不同类型的交流滤波器小组。

在本申请中，投切交流滤波器是指一组交流滤波器大组中的一个，当投切交流滤波器投入到输电系统中时，与投切交流滤波器属于同一大组的其它各个交流滤波器均处于运行状态。例如在本实施例中，选择C型（SC）交流滤波器小组中的交流滤波器1作为投切交流滤波器，则在交流滤波器1投入到输电系统中时，开关S1合闸，而其它交流滤波器（如交流滤波器2、交流滤波器3以及交流滤波器4）在交流滤波器1的投入工况时已经处于运行状态，即开关S2-S4在开关S1合闸之前均处于合闸状态。

如图3所示，交流滤波器母线1上连接的交流滤波器1、交流滤波器2均为C型（SC）交流滤波器，交流滤波器3为A型（DT11/24）交流滤波器，交流滤波器4为B型（DT13/36）交流滤波器，则与交流滤波器母线1连接的第一交流滤波器大组包括A型、B型、C型三组交流滤波器，各个交流滤波器均相应的连接有避雷器，以用于保护交流滤波器在投入时不被大的过电流损坏。C型（SC）交流滤波器的电路结构示意图如图4所示，A型（DT11/24）交流滤波器，和B型（DT13/36）交流滤波器的电路结构示意图相同，其如图5所示。在图4中避雷器F1与图5中的避雷器F31、F32均连接在各自匹配的交流滤波器中的滤波电容和接地端之间。

为了搭建输电系统的精细化的电磁暂态仿真模型，本实施例中，主要根据特高压直流输电系统中各个交流滤波器的杂散参数、交流滤波器用避雷器参数、特高压直流输电系统的输电线路的π型等效电路（如图2所示）以及换流站的保护策略，搭建电磁暂态仿真模型。其中，交流滤波器的杂散参数包括杂散电感、杂散电阻、杂散电容，如图6中示意了A型、B型、C型三种不同类型的交流滤波器的杂散电感、杂散电阻（A、B型相同，杂散也称寄生），图7中示意了A型（DT11/24）交流滤波器和B型（DT13/36）交流滤波器的杂散电容，在图8中示意了C型（SC）交流滤波器的杂散电容示。交流滤波器避雷器参数主要包括其额定电压、雷电冲击保护水平、雷电冲击配合电流、动作参考电流以及额定能量等。如表1所示，其提供了两种不同类型（FA、FB）的避雷器参数数据，在本实施例中，C型（SC）交流滤波器用FA型避雷器，而A型与B型交流滤波器均用FB型避雷器。

表1 避雷器参数

换流站的保护策略主要是指交流滤波器母线和交流滤波器的保护策略，在本实施例中，交流滤波器母线和交流滤波器的保护策略其主要如表2和图9所示。对于交流滤波器母线而言，其主要进行差动保护、过流保护和过电保护，当采集的相应参数超过设定的保护阈值时，就会断开本大组交流滤波器中所有滤波器的开关，如图3中的开关S1-S4。对于A型的交流滤波器，主要对其进行差动保护、过流保护和电抗过负荷保护，对于B型和C型滤波器，主要对其进行差动保护、过流保护和基波过流3段保护。任意一种类型的交流滤波器小组出现采集参数超过设定的保护参数时，均需跳开本小组交流滤波器开关。例如，在本实施例中，交流滤波器1和交流滤波器2为C型（SC）交流滤波器小组中的两个交流滤波器，若其中一个出现超过保护阈值时，开关S1、S2会断开，以跳开C型（SC）交流滤波器中的所有交流滤波器。

S2：在投切交流滤波器的各个投入时刻，通过电磁暂态仿真模型仿真计算投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电流的幅值与波形。

一组交流滤波器大组中通常包含多个交流滤波器，为此，我们需要从中选择一个交流滤波器作为投切交流滤波器，且设定所切交流滤波器的不同投入时刻，并使与投切交流滤波器属于同一大组的其它交流滤波器均在各个投切时刻之间就处于运行状态。需要说明的时，投切交流滤波器的选择与投切时刻的设定可以为机器系统设置也可以人工设置，在此并不做具体限定。

表2 交流滤波器母线和交流滤波器保护策略

例如，在本实施例中，C型（SC）交流滤波器小组中的交流滤波器1作为投切交流滤波器。由于各个交流滤波器一般难以在其对应的交流滤波器母线的电压为零时准时投入，其一般在交流滤波器母线1的电压过零后的一段时间内再投入。该一段时间一般是在交流滤波器母线1上的电压具零点电压的相位差在0°~90°（对应的时间为0s~0.005s）范围内。因此，在本实施例中，为了后续仿真计算的冲击电流更贴近实际冲击电流以及兼顾仿真效率，等时间间距设置各个投入时刻，例如分别设置交流滤波器母线上的电压具零点电压的相位差为0°、30°、60°和90°时这四个时间点为投入时刻，然后在各个投入时刻，使电磁暂态仿真模型对交流滤波器1所在大组的各个交流滤波器用的避雷器（避雷器1、避雷器2、避雷器3、避雷器4）的过电流进行仿真计算，以获得不同投入时刻的各组暂态电流幅值与波形（通过波前时间与半峰时间来表征），这些暂态电流幅值与波形如表3所示，电磁暂态仿真模型主要仿真输出各个暂态电流的幅值、波前时间、半峰时间。避雷器1、避雷器2、避雷器3、避雷器4在具体电路示意图用F1、F2、F3、F4(元器件层面标识)标识，例如避雷器1与避雷器均为C型避雷器，其中包括一个避雷器元件F1，而A型与B型均包括两个避雷器元件，分别F1和F2来标识。若一个避雷器中有N个避雷器元件，则用F1、F2…FN来标识各个避雷器元件。

S3：根据各个暂态过电流的幅值与波形，提取交流滤波器用避雷器在投切交流滤波器投入工况下的冲击电流的波形。

具体的，S3包括比较各个投切时刻获得的投切交流滤波器用避雷器的暂态过电流幅值，将幅值最大的暂态过流对应的时刻对应的各个避雷器的仿真暂态过电流波形的波前时间平均值和半波时间平均值分别作为冲击电流的波形的波前时间和半波时间。

在本实施例中，通过表3中各个参数数据之间的横向对比发现，在交流滤波器母线上的电压具零点电压的相位差为90°时，交流滤波器1的投入，各个交流滤波器用的避雷器造成的暂态电流的幅值最大。因此，说明交流滤波器1在交流滤波器母线1的电压与过零电压的相位差为90°时（对应0.005s），交流滤波器1的投入对各个避雷器暂态电流幅值影响。我们将交流滤波器1的投入对各个避雷器暂态电流幅值影响最大的投入时刻定义为最大影响投入时刻，如本实施例中的交流滤波器1在交流滤波器母线1的电压与过零电压的相位差为90°时对应的时刻。

通过表3中的横向对比确定最大影响投入时刻后，由于我们在做避雷器老化试验时需要考虑到避雷器实际的最大冲击电流，因此将最大影响投入时刻的各个避雷器的暂态电流波形提取出来，并以最大影响投入时刻对应的各个仿真暂态过电流波形的波前时间平均值和半波时间平均值分别作为冲击电流的波形的波前时间和半波时间。在本实施例中，将最大影响投入时刻取提取的数据如表4所示，表4中各个避雷器的波前时间平均值为15/μs，半波时间平均值为35/μs，则最终以15/35μs作为避雷器冲击老化试验的冲击电流波形。

表3交流滤波器1不同投入时刻投入仿真结果

在本实施例中优先选择C型（SC）交流滤波器作为投切滤波器的原因是因为，研究发现，在各个不同类型的交流滤波器，C型（SC）交流滤波器投入时使避雷器产生的过电流相对于同大组中其它交流滤波器投入时使避雷器产生的过电流是最大的，而根据避雷器实际的最大过电流来选择老化试验的冲击电流更适合。因此，在选择投切交流滤波器时，我们一般可以选择投入对避雷器的过电流影响最大的交流滤波器，即投切交流滤波器投入时使交流滤波器用避雷器产生的过电流大于投切交流滤波器所在大组的其它任意一个交流滤波器投入时交流滤波器用避雷器产生的过电流。

表4 交流滤波器1在 90°投入时刻各避雷器过电流波形

S4：在投切交流滤波器投入时，获取交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，根据实测过流录波和冲击电流的波形，计算冲击电流的幅值。

具体的，获取交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，根据实测过流录波和冲击电流的波形，计算冲击电流的幅值包括：获取幅值最大的投切交流滤波器用避雷器的暂态过流对应投入时刻（最大影响投入时刻）的投入时刻交流滤波器母线上的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，并根据实测过流录波和冲击电流的波形，采用重复电荷额定值计算方法计算出冲击电流的幅值。

由上分析可以知道，投切交流滤波器在最大影响投入时刻投入时，与投切交流滤波器属于同一大组的各个交流滤波器用的避雷器的暂态过电流幅值最大，因此我们需要获取投切交流滤波器在最大影响投入时刻投入时，交流滤波器母线1上的各个交流滤波器用的避雷器的实测过流波形，该波形如图10所示，其为波形的幅值为62kA，波形为13/67μs。

根据实测过流录波和冲击电流的波形，采用重复电荷额定值计算方法计算出冲击电流的幅值包括S41、S42，具体如下：

S41：拟合实测过流录波，得到实测过流录波的双指数模型，对双指数模型按照下述公式进行积分计算，以计算获得在预设时间（如一个周波T）内累计电荷量。

式中Q为累计电荷量，i为实测过流录波的暂态电流，T为一个周波的时间。

S42：根据累计电荷量Q和冲击的波形进行微分计算(对上述公式进行微分计算)，以将实测录波转换成冲击电流，以计算获得冲击电流的幅值。

上述计算过程中，认为实测过流录波在一个周波内的累计电荷量与S3中获得的冲击电流在该周波内累计的电荷量是相等的，因此在已知实测过流录波的幅值和波形后，就可以计算出累计电荷量，再由该累计电荷量和S3中或得的冲击电流的波形利用微分计算，便可计算出S3中的冲击电流的幅值。例如在本实施例中，实测过流波形的幅值为62kA，波形为13/67μs，其通过上述计算，在一个周波内的累计电荷量为4.854C，再通过微分运算转移为15/35μs冲击电流后，冲击电流幅值为120kA。又由于在本实施例中，在直流输电系统中，每个避雷器有4柱阀片，2台避雷器并联，因此平分到每柱阀片上的电流为15kA。综上，模拟滤波器投入工况时避雷器阀片冲击老化试验电流幅值为15kA，波形为15/35μs。

作为一个优选实施例，如图11所示的冲击电流计算方法流程示意图，还可以在S1与S2之间增加S1`，其中S1`包括：在投切交流滤波器投入时将投切交流滤波器用避雷器的实际测量过流波形和通过电磁暂态仿真模型获得的仿真过流波形进行对比，并根据比对的结果验证电磁暂态仿真模型的准确性是否满足期望要求，若是，则执行S2。

具体的，可以通过采集避雷器的实际测量过流波形和相同条件下通过电磁暂态仿真模型仿真计算的该避雷器的仿真过流波形进行比对，并根据比对结果判断当前的电磁暂态仿真模型的准确性是否符合预期要求，若是则转S2。

采集该投切交流滤波器用避雷器的实际测量过电流波形，并通过电磁暂态仿真模型仿真计算该避雷器的仿真过流波形，然后将所采集的实际测量过流波形与仿真过流波形进行比对，对比示意图如图12所示。

如图12所示，当交流滤波器1投入时，与交流滤波器1相连的避雷器1(图5中的F1)的实际测量过流波形的波前时间为18μs，半峰时间为48μs，幅值为35kA，而该避雷器在与该实际测量相同条件下仿真波形波前时间为16μs，半峰时间为25μs，幅值为31kA。通过比对发现，仿真过流波形与实际测量过流波形接近，二者的差异在误差允许范围内说明电磁暂态仿真模型的准确性复合期望预期值。需要说明的是，验证电磁暂态仿真模型的准确性的方法并非仅如本实施例所示，此外，在其它实施例中，可以不包括S1与S2之间可以不包括S1`。

由上可见，本申请提供的冲击电流计算方法可根据避雷器的实测过流录波和通过电磁暂态仿真模型获得的仿真过流波形进行统计分析与计算，以计算出在交流滤波器投入工况下与避雷器的实际过电流波形更接近的冲击电流作为避雷器冲击老化试验的试验电流，有利于提高避雷器老化试验的精准度。

以上各个实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上各个实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种交流滤波器用避雷器老化试验的冲击电流计算方法，其特征在于，包括：

根据交流滤波器所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型；

在投切交流滤波器的各个投入时刻，通过所述电磁暂态仿真模型仿真计算所述投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电流的幅值与波形；

根据各个所述暂态过电流的幅值与波形，提取所述交流滤波器用避雷器在所述投切交流滤波器的投入工况下的冲击电流的波形；

在所述投切交流滤波器投入时，获取所述交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，计算所述冲击电流的幅值。

2.根据权利要求1所述的冲击电流计算方法，其特征在于，根据交流滤波器所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型之后，通过所述电磁暂态仿真模型仿真计算所述投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电流的幅值与波形之前，还包括：

在所述投切交流滤波器投入时将所述投切交流滤波器用避雷器的实际测量过流波形和通过所述电磁暂态仿真模型获得的仿真过流波形进行对比，并根据比对的结果验证所述电磁暂态仿真模型的准确性是否满足期望要求，若是，则执行在投切交流滤波器的各个所述投入时刻，通过所述电磁暂态仿真模型仿真计算所述投切交流滤波器所连接的交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的暂态过电流的幅值与波形的步骤。

3.根据权利要求1所述的冲击电流计算方法，其特征在于，连接到同一条所述交流滤波器母线上各个交流滤波器构成交流滤波器大组，每一个所述交流滤波器均相应配置有避雷器；

其中，所述投切交流滤波器投入时使所述交流滤波器大组中各个避雷器产生的过电流大于或等于所述交流滤波器大组中其它任意一个交流滤波器投入时所述交流滤波器大组中各个避雷器产生的过电流。

4.根据权利要求1所述的冲击电流计算方法，其特征在于，所述输电系统为直流输电系统根据换流站所在输电系统的结构和参数，搭建输电系统的电磁暂态仿真模型，包括：

根据所述交流滤波器的杂散参数、所述交流滤波器用避雷器参数、所述直流输电系统的输电线路的π型等效电路以及所述输电系统预设的保护策略，搭建所述电磁暂态仿真模型。

5.根据权利要求1所述的冲击电流计算方法，其特征在于，

根据各个所述暂态过电流的幅值与波形，提取所述交流滤波器用避雷器在所述投切交流滤波器投入工况下的冲击电流的波形包括：

比较各个所述投入时刻获得的所述投切交流滤波器用避雷器的暂态过电流幅值，将幅值最大的所述暂态过电流对应的时刻对应的各个所述避雷器的所述仿真暂态过电流波形的波前时间平均值和半波时间平均值分别作为所述冲击电流的波形的波前时间和半波时间。

6.根据权利要求5所述的冲击电流计算方法，其特征在于，在所述投切交流滤波器投入时，获取所述交流滤波器母线上连接的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，计算所述冲击电流的幅值的步骤包括：

获取幅值最大的所述投切交流滤波器用避雷器的暂态过电流对应投入时刻的所述投入时刻所述交流滤波器母线上的各个交流滤波器用避雷器的实测过流录波，并根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，采用重复电荷额定值计算方法计算出所述冲击电流的幅值。

7.根据权利要求6所述的冲击电流计算方法，其特征在于，根据所述实测过流录波和所述冲击电流的波形，采用重复电荷额定值计算方法计算出所述冲击电流的幅值的步骤包括：

拟合所述实测过流录波，得到所述实测过流录波的双指数模型，对所述双指数模型进行积分计算，以计算获得在预设时间内的内累计电荷量；

根据所述累计电荷量、所述冲击的波形和所述预设时间进行微分计算，以将所述实测录波转换成所述冲击电流，以计算获得所述冲击电流的幅值。

8.根据权利要求1所述的冲击电流计算方法，其特征在于，在所述各个投入时刻，所述交流滤波器母线上的电压与零电压之间的相位差的范围为0-90°。

9.根据权利要求8所述的冲击电流计算方法，其特征在于，所述各个投入时刻等时间间距设置。

10.根据权利要求1所述的冲击电流计算方法，其特征在于，所述输电系统为直流输电系统，所述各个所述交流滤波器为所述直流输电系统中换流站的交流滤波器，所述换流站为直流输电系统的送端换流站。

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