一种可控避雷器的选择方法及系统与流程

本发明涉及避雷器，并且更具体地，涉及一种可控避雷器的选择方法及系统。

背景技术：

1、在新能源送出系统中，可控避雷器技术是操作过电压限制的一项新技术，可深度降低操作过电压，取消断路器合闸电阻，提高新能源工程的经济性和技术可靠性。可控避雷器的结构示意图如图1所示，避雷器本体分为固定元件moa1和受控元件moa2，k是控制开关，moa2与k并联，通过控制k的开通与关断来动态调控避雷器的伏安特性，如图2的(a)和(b)所示。

2、可控避雷器的工作原理为：(1)操作过电压下，k合闸，moa2被短接，moa1残压低，可深度降低系统操作过电压。(2)系统持续运行电压、暂时过电压和雷电过电压下，k断开，moa2和moa1共同承担系统持续运行电压、暂时过电压和雷电过电压。

3、可控比是可控避雷器应用效果的关键参数，可控比指的是受控元件moa2额定电压与避雷器本体(包括moa1和moa2)额定电压比值。可控比越高，可控避雷器对过电压的限制效果越好。

4、但是，可控比又不能太大，否则避雷器固定元件暂态热稳定性无法满足要求，避雷器会发生损坏。因此，确定可控比的选择范围至关重要。

技术实现思路

1、本发明提出一种可控避雷器的选择方法及系统，以解决如何确定兼顾可控避雷器对新能源送出系统操作过电压的限制效果和避雷器的暂态热稳定性的可控避雷器的问题。

2、为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种可控避雷器的选择方法，所述方法包括：

3、在站内线路入口处加装可控避雷器，获取特高压线路在应用可控避雷器时，不同线路长度、不同可控比下的过电压数据和闪络率数据；

4、基于所述过电压数据和闪络率数据，确定同时满足预设过电压要求和预设闪络率要求的不同线路长度对应的第一可控比范围；

5、基于所述第一可控比范围，确定不同线路长度对应的不同可控比时可控避雷器的固定元件在正常合闸工况和合闸时线路发生单相接地故障时的固定元件能耗数据；

6、计算不同可控比下可控避雷器的固定元件的能量耐受力，并基于所述能耗数据和能量耐受力确定能量裕度；

7、基于所述能量裕度，确定不同线路长度对应的第二可控比范围，以基于所述第二可控比范围进行可控避雷器的选择。

8、优选地，其中所述预设过电压要求为操作过电压最小空气间隙要求值为6.0m；所述预设闪络率要求为每次操作时的线路闪络率不超过0.002次/年。

9、优选地，其中所述方法利用如下方式计算可控避雷器的固定元件的能量耐受力，包括：

10、

11、其中，wmoa1max为固定元件的能量耐受力；w为单位体积电阻片的能量吸收能力，v为电阻片的体积，m为电阻片串联个数，n为电阻片并联柱数，r为电流分布不均匀系数。

12、优选地，其中所述基于所述第二可控比范围进行可控避雷器的选择。

13、包括：

14、当线路长度小于等于250km时，选取可控比为15％的可控避雷器；

15、当线路长度大于250km且小于等于300km时，选取可控比为(15％，17％]的可控避雷器；

16、当线路长度大于300km且小于等于350km时，选取可控比为(17％，20％]的可控避雷器；

17、当线路长度大于350km且小于等于400km时，选取可控比为(20％，25％]的可控避雷器。

18、根据本发明的另一个方面，提供了一种可控避雷器的选择系统，所述系统包括：

19、过电压和闪络率数据获取单元，用于在站内线路入口处加装可控避雷器，获取特高压线路在应用可控避雷器时，不同线路长度、不同可控比下的过电压数据和闪络率数据；

20、第一可控比范围确定单元，用于基于所述过电压数据和闪络率数据，确定同时满足预设过电压要求和预设闪络率要求的不同线路长度对应的第一可控比范围；

21、能耗数据确定单元，用于基于所述第一可控比范围，确定不同线路长度对应的不同可控比时可控避雷器的固定元件在正常合闸工况和合闸时线路发生单相接地故障时的固定元件能耗数据；

22、能量耐受力确定单元，用于计算不同可控比下可控避雷器的固定元件的能量耐受力，并基于所述能耗数据和能量耐受力确定能量裕度；

23、选择单元，用于基于所述能量裕度，确定不同线路长度对应的第二可控比范围，以基于所述第二可控比范围进行可控避雷器的选择。

24、优选地，其中所述预设过电压要求为操作过电压最小空气间隙要求值为6.0m；所述预设闪络率要求为每次操作时的线路闪络率不超过0.002次/年。

25、优选地，其中所述能量耐受力确定单元，利用如下方式计算可控避雷器的固定元件的能量耐受力，包括：

26、

27、其中，wmoa1max为固定元件的能量耐受力；w为单位体积电阻片的能量吸收能力，v为电阻片的体积，m为电阻片串联个数，n为电阻片并联柱数，r为电流分布不均匀系数。

28、优选地，其中所述基于所述第二可控比范围进行可控避雷器的选择。

29、包括：

30、当线路长度小于等于250km时，选取可控比为15％的可控避雷器；

31、当线路长度大于250km且小于等于300km时，选取可控比为(15％，17％]的可控避雷器；

32、当线路长度大于300km且小于等于350km时，选取可控比为(17％，20％]的可控避雷器；

33、当线路长度大于350km且小于等于400km时，选取可控比为(20％，25％]的可控避雷器。

34、基于本发明的另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种可控避雷器的选择方法中任一项的步骤。

35、基于本发明的另一方面，本发明提供一种电子设备，包括：

36、上述的计算机可读存储介质；以及

37、一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

38、本发明提供了一种可控避雷器的选择方法及系统，包括：在站内线路入口处加装可控避雷器，获取特高压线路在应用可控避雷器时，不同线路长度、不同可控比下的过电压数据和闪络率数据；基于所述过电压数据和闪络率数据，确定同时满足预设过电压要求和预设闪络率要求的不同线路长度对应的第一可控比范围；基于所述第一可控比范围，确定不同线路长度对应的不同可控比时可控避雷器的固定元件在正常合闸工况和合闸时线路发生单相接地故障时的固定元件能耗数据；计算不同可控比下可控避雷器的固定元件的能量耐受力，并基于所述能耗数据和能量耐受力确定能量裕度；基于所述能量裕度，确定不同线路长度对应的第二可控比范围，以基于所述第二可控比范围进行可控避雷器的选择。本发明能够为可控避雷器选择一种合适的可控比，既能保证可控避雷器对新能源送出系统操作过电压的限制效果，又能保证避雷器暂态热稳定性，进而保证避雷器的运行安全性。