抗之间的架空线路的长度降低可控高抗端口 VFT0。
[0125] 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。
【主权项】
1. 一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法，其特征是，包括以下 步骤： (1) 根据特高压混合无功补偿变电站内混合无功补偿装置的组成以及特高压混合无功 补偿变电站内传输线路的架构，分别建立混合无功补偿装置等效模型和传输线模型； (2) 将混合无功补偿装置以及变电站内其他电力设备进行等效，得到变电站内系统等 效模型； (3) 根据变电站内系统等效模型，结合传输线模型，得到变电站内系统分布参数等值电 路； (4) 分别求取GIS内部和可控高抗端口的电压、电流的频域函数表达式； (5) 通过上述时域函数表达式分析GIS中DS闭合过程中，可控高抗等效电容CR分别对 在GIS内部以及可控高抗端口处产生的VFTO的幅频的影响； (6) 通过上述时域函数表达式分析串补装置中DS闭合过程中，对在可控高抗端口处产 生的VFTO的幅频的影响。2. 如权利要求1所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（1)中，特高压混合无功补偿变电站内混合无功补偿装置包括：串补装 置和分级可控高抗；串补装置包括：电容器组、氧化锌避雷器、火花间隙、旁路断路器和阻 尼装置；电容器组、氧化锌避雷器、火花间隙和旁路断路器依次并联连接，阻尼装置连接在 氧化锌避雷器和火花间隙之间； 分级可控高抗包括：高阻抗变压器、串联电抗、机械开关和晶闸管；高阻抗变压器与串 联电抗串联连接，机械开关和晶闸管并联连接组成并联支路一，串联电抗分级与并联支路 一并联连接，通过开断晶闸管进行感性无功功率调节。3. 如权利要求1所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（1)中，建立的混合无功补偿装置等效模型包括：串补装置等效模型和 分级可控高抗等效模型； 串补装置等效模型具体为：依次并联的等效电容CD、Ce、CM、CjP Cs，在等效电容CdP CH 之间串联等效电容 分级可控高抗等效模型具体为：等效电容c12的一端与等效电容Ci连接，等效电容C12 的另一端与等效电容c2连接，等效电容Ci和等效电容C2的另一端均接地； 其中，CD为旁路开关，Ce为电容器组，CM为避雷器，CH为火花间隙，为阻尼装置，C5为 旁路断路器，Ci为原边入口电容，C2为副边入口电容，C12为原、副边转移电容。4. 如权利要求1所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（2)中，所述变电站内系统等效模型建立的时候，变压器、断路器暂态 等效模型采用固定电容表示，站内的其它电力设备等效波阻抗与母线相近，等效为固定长 度的母线，假定不发生电晕，省略线路的并联电导； 得到的变电站内系统等效模型具体为： 电力变压器等效电容CT、隔离开关DS、断路器与隔离开关之间的母线&、断开状态断路 器CB、断路器与末端之间母线％、空载侧架空线路％、串补对地杂散电容(^依次串联连接； 串补装置Ze和串补对地杂散电容Cm串联后与串补对地杂散电容Cu并联连接；可控高抗ZR 一端连接在断路器与末端之间母线M2和空载侧架空线路Wi之间，另一端接地；隔离开关DS 两端分别连接电源侧电压us和空载侧架空线路wi之间。5. 如权利要求1所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（4)中，GIS内部电压、电流的拉普拉斯频域函数表达式UA(s)、IA(s)分 别为：其中，s为拉普拉斯算子，Pl为隔离开关动作时变电站内VFTO与VFTC的自然振荡频 率，i= 1…n;Us(s)为隔离开关电源侧的拉普拉斯变换式，ZA(s)为空载侧GIS内部等效阻 容的拉普拉斯变换式，Us)为断路器与隔离开关之间的母线等效阻抗的拉普拉斯变换式， 队(8)为613内部电压的拉普拉斯 ：变换式，凡(8)、01(8)与1(8)分另1」表不1^(8)的分子、分 母与IA(s)的分子，n2ii(i= 1…n)和m2ii(i= 1…n)为待定系数，应用求极限的方法确定 待定系数的值。6. 如权利要求1所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（4)中，可控高抗端口的电压、电流的拉普拉斯频域函数表达式UB(s)、 IB(s)分别为：其中，UA(s)为GIS内部电压的拉普拉斯变换式，ZB(s)为空载侧可控高抗端口处等效 阻容的拉普拉斯变换式，ZAB(s) =ZB(s)+Ze2,Ze2为断路器与末端之间母线等效阻抗的拉普 拉斯变换式，Ye2为断路器与末端之间母线等效导纳的拉普拉斯变换式，ZR (s)为可控高抗的 暂态等效电路参数的拉普拉斯变换式，Cb为断路器断口电容。7. 如权利要求5所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（5)中，GIS中DS闭合过程中，可控高抗等效电容(^分别对在GIS内部 以及可控高抗端口处产生的VFTO的幅频的影响具体为： 串补装置电容等效参数较大，在特快速暂态波作用下相当于短路，基本不会对VFTO产 生影响。8. 如权利要求5所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（5)中，GIS中DS闭合过程中，可控高抗等效电容(^分别对在GIS内部 以及可控高抗端口处产生的VFTO的幅频的影响具体为： GIS内部以及可控高抗端口处产生的VFTO的自然振荡角频率在一定的频率范围内，随 着可控高抗等效电容(^的增大而减小；通过调整可控高抗的补偿度从而改变可控高抗等效 电容CR的幅值，能够调节VFTO的频率； 通过增加可控高抗等效电容CR，能够降低可控高抗端口的VFTO峰值。9. 如权利要求5所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法， 其特征是，所述步骤（6)中，串补装置中DS闭合过程中，对在可控高抗端口处产生的VFTO 的幅频的影响因素具体为： 串补杂散电容增大虽减小了可控高抗端口VFTO的振荡频率，由于可控高抗端口VFTO的峰值大幅度增加且频率较高，VFTO对可控高抗的绝缘威胁增大，应通过合理的屏蔽方法 降低串补杂散电容。10. 如权利要求5所述的一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方 法，其特征是，所述步骤（6)中，串补装置中DS闭合过程中，对在可控高抗端口处产生的 VFTO的幅频的影响因素具体为： 通过增加可控高抗与串补装置之间架空线路的长度抑制可控高抗端口VFTO的产生。
【专利摘要】本发明公开了一种混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性分析方法，在建立混合无功补偿装值等效模型、传输线理论及变电站简化模型的基础上，应用数学解析方法推导VFT计算表达式，分析线路长度及站内设备等效电容对VFT频率的影响，计算站内不同位置DS闭合时可控高抗等效电容变化对站内各处特快速暂态过电压幅频特性的影响。结果表明，站内可控高抗可以降低VFT的振荡频率，气体绝缘设备(GIS)中DS闭合在可控高抗端口产生的VFTO各主要频率对应的幅值会随可控高抗等效电容增大而降低，串补内DS闭合时可控高抗端口产生的VFTO峰值随串补杂散电容增大而增大而不利于绝缘，架空线路长度增加会抑制可控高抗端口VFTO。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN105119298
【申请号】CN201510489812
【发明人】刘洪顺, 李清泉, 韩明明, 吕婷婷, 赵彤, 邹亮, 李斌
【申请人】山东大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月11日