一种计算直流滤波器元件暂态定值的方法技术

本发明专利技术提供一种计算直流滤波器元件暂态定值的方法，计算和搭建仿真模型，通过仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波两种故障工况，确定高压直流输电系统直流滤波器内避雷器配置、避雷器参数，并获得各直流滤波器元件的过电压保护水平和冲击电流数据；通过模型进行仿真和分析，可以确定直流滤波器避雷器的参考电压、配合电流、残压和能量吸收能力等重要参数；为高压直流输电工程设备的可靠运行提供了有力保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于直流输电
，涉及。
技术介绍
直流输电系统换流站配置有一定数量的直流滤波器，用以滤除换流器运行产生的谐波电流，减少直流系统运行时对邻近通信线路的干扰。电力系统过电压是危害电力系统安全运行的主要因素之一。直流输电系统在遭受雷击、操作、故障或其它原因而产生的过电压后一旦发生设备绝缘击穿事故引起直流系统停运，就有可能造成负荷中心失去大容量的电力供应，进而危及大区电网的稳定运行，后果将十分严重。随着直流输电系统直流电压等级的提高，由于直流滤波器过电压引起的事故的可能性也越来越高。目前对直流滤波器元件的暂态定值选取还没有标准的计算方法，因此，有必要建立合适的模型对直流滤波器元件的暂态定值进行仿真研宄。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，用来确定直流滤波器元件的参数，为高压直流输电工程的可靠运行提供有力保障。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案:，在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；所述仿真模型包括连接在极线和中性母线之间的直流滤波器，直流滤波器由高压电容器Cl，高压电抗器LI，低压电容器C2和低压电抗器L2组成；避雷器Fdcl接于高压电抗器LI的高压端与低压电抗器L2的低压端，避雷器Fdc2接于低压电抗器L2的两端，中性母线对地连接有E避雷器；通过仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波故障工况，确定直流滤波器避雷器的参考电压、配合电流、残压和能量吸收能力；并确定直流滤波器中电容器和电抗器的过电压保护水平和流过设备的冲击电流数值。作为本专利技术进一步优选方案，仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障时，对高压电容器Cl充电至直流极线操作冲击保护水平，高压电容器Cl充电之后，高压电容器Cl高压端对地短路放电。作为本专利技术进一步优选方案，在高压电容器Cl高压端与地之间连接可变电感Lx表示直流滤波器高压端或直流极线不同位置发生的对地故障。作为本专利技术进一步优选方案，仿真直流极线上侵入操作波故障时，在极线上施加一个峰值为直流极线操作冲击保护水平的标准操作波，用来计算直流滤波器避雷器和直流滤波器元件的操作冲击应力。作为本专利技术进一步优选方案，在极线上通过电源施加一个峰值为直流极线操作冲击保护水平的标准操作波。作为本专利技术进一步优选方案，在确定直流滤波器避雷器最大吸收能量时考虑系统重启动的情况，在直流滤波器高压端或直流极线对地故障之后，直流线路保护系统尝试几次重启动，确定直流滤波器避雷器最大吸收能量。作为本专利技术进一步优选方案，所述仿真模型的直流滤波器中连接有表示电容器寄生电感和连接导线杂散电感的电感器。作为本专利技术进一步优选方案，所述的避雷器Fdcl、避雷器Fdcl和避雷器E由非线性电阻表示。与现有技术相比，本专利技术搭建仿真模型，通过仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波故障工况，可以准确计算直流滤波器避雷器的参考电压、配合电流、残压和能量吸收能力等重要参数，并确定直流滤波器中电容器和电抗器的绝缘水平和冲击电流数据，防止由于过电压产生造成的直流滤波器设备绝缘击穿事故，避免直流系统停运，保证大区电网的稳定运行，为高压直流输电工程的可靠性提供有力保障。【附图说明】图1为直流滤波器元件暂态定值计算仿真模型。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术进行详细描述:请参阅图1所示，在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；计算和搭建仿真模型时，要考虑直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波两种故障工况。所述仿真模型包括连接在高压侧母线和中性母线之间的直流滤波器，直流滤波器由高压电容器Cl，高压电抗器LI，低压电容器C2和低压电抗器L2组成；每一支双调谐滤波器设有两组避雷器。避雷器Fdcl接于高压电抗器LI的高压端与低压电抗器L2的低压端，避雷器Fdc2接于低压电抗器L2的两端，中性母线对地连接有E避雷器；仿真计算时需将其接入回路，避雷器Fdcl、避雷器Fdcl和避雷器E由非线性电阻表示。通过仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波两种故障工况，确定直流滤波器避雷器的参考电压、配合电流、残压和能量吸收能力；并确定直流滤波器中电容器和电抗器的过电压保护水平和流过设备的冲击电流数值。在对直流滤波器高压端或直流极线对地故障仿真时，首先对高压电容器Cl充电至直流极线操作冲击保护水平(SIPL)，高压电容器充电之后，电容器高压端对地短路放电。直流滤波器高压端(或直流极线)对地故障需要考虑直流极线不同位置的对地故障，在仿真模型中用一个可变电感Lx表示。 对地故障发生位置离直流滤波器高压电容器高压端越远，可变电感Lx取值越大。流滤波器高压端或直流极线对地故障之后，直流线路保护系统会尝试几次重启动。在确定直流滤波器避雷器最大吸收能量时需考虑系统重启动的情况。在对直流极线上侵入操作波故障仿真时，与极线对地故障工况不同的是，在直流极线侵入操作波时不需对电容器充电，也不需在很大范围内改变Lx的值来寻找滤波器各设备暂态应力的最大值，只需要在极线上施加一个峰值为直流极线操作冲击保护水平(SIPL)的标准操作波(250/2500 μ S)，用来计算直流滤波器避雷器和直流滤波器元件的操作冲击应力。另外，针对实际运行情况，应考虑换流站站内接地和接地极接地两种情况，从两者的计算结果中选取最大应力。在确定直流滤波器避雷器最大吸收能量时考虑系统重启动的情况，在直流滤波器高压端或直流极线对地故障之后，直流线路保护系统尝试几次重启动，确定直流滤波器避雷器最大吸收能量。所述的仿真模型考虑电容器的寄生电感和连接导线的杂散电感，仿真模型的直流滤波器中连接有表示电容器寄生电感和连接导线杂散电感的电感器。所述的避雷器由非线性电阻表示，其特性由避雷器厂家所提供的伏-安特性决定。以上所述仅为本专利技术的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，对本专利技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本专利技术的权利要求所涵盖。【主权项】1.，其特征在于:在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；所述仿真模型包括连接在极线和中性母线之间的直流滤波器，直流滤波器由高压电容器Cl，高压电抗器LI，低压电容器C2和低压电抗器L2组成；避雷器Fdcl接于高压电抗器LI的高压端与低压电抗器L2的低压端，避雷器Fdc2接于低压电抗器L2的两端，中性母线对地连接有E避雷器； 通过仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波故障工况，确定直流滤波器避雷器的参考电压、配合电流、残压和能量吸收能力；并确定直流滤波器中电容器和电抗器的过电压保护水平和流过设备的冲击电流数值。2.根据权利要求1所述的计算直流滤波器元件暂态定值的方法，其特征在于:仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障时，对高压电容器Cl充电至直流极线操作冲击保护水平，高压电容器Cl充电之后，高压电容器Cl高压端对地短路放电。3.根据权利要求2所述的计算直流滤波器元件暂态定值的方法，其特征在于:在高压电容器Cl高压端与地之间连接可变电感Lx表示直流滤波器高压端或直流极线不同位置发生的对地故障。4.根据权利要求1所述的计算直流滤波器元件暂态定值的方法，其特征在于:仿真直流极线上侵入操作波故障时，在极线上施加一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算直流滤波器元件暂态定值的方法，其特征在于：在电力系统仿真软件中根据实际电力系统运行状况建立仿真模型；所述仿真模型包括连接在极线和中性母线之间的直流滤波器，直流滤波器由高压电容器C1，高压电抗器L1，低压电容器C2和低压电抗器L2组成；避雷器Fdc1接于高压电抗器L1的高压端与低压电抗器L2的低压端，避雷器Fdc2接于低压电抗器L2的两端，中性母线对地连接有E避雷器；通过仿真直流滤波器高压端或直流极线对地故障和直流极线上侵入操作波故障工况，确定直流滤波器避雷器的参考电压、配合电流、残压和能量吸收能力；并确定直流滤波器中电容器和电抗器的过电压保护水平和流过设备的冲击电流数值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，苟锐锋，张万荣，任军辉，江戈，宋志顺，王晶，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61