[发明专利]一种抑制750kV多FACTS线路电磁暂态问题的高抗配置系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及超高压输电系统领域，具体涉及一种抑制750kV多FACTS线路电磁暂态问题的高抗配置系统及方法。

背景技术

500kV及以上电压等级的交流输电线路较长时（100km以上），为解决无功平衡和潜供电流、过电压等电磁暂态问题，一般均在线路上装设高压并联电抗器（简称高抗）。高抗为感性无功元件，主要用于补偿输电线路的充电功率（容性无功），部分地补偿线路的容性无功功率，相当于减少了线路长度，降低工频电压升高幅度。装设高抗并在其中性点装设小电抗器可以补偿线路对地及相间电容，从而可以降低线路单相故障时由于相间耦合产生的潜供电流及恢复电压，改善线路故障相单相重合闸条件，实现成功自动重合闸，提高系统运行稳定性。图1所示为一个双端简化系统，线路一侧装设了高压并联电抗器及中性点小电抗器。图1中，E_IA、E_IB、E_IC、U_IA、U_IB、U_IC分别表示线路送端、受端三相等值电源，C_I-AB、C_I-AC及C_I-AC分别表示线路之间的互电容；X_R、X’_N分别表示线路的高压并联电抗器及其中性点电抗器。

一条线路的高抗容量与其充电功率的比值称为高抗补偿度。一般线路上装设高压电抗器时均采用欠补偿方式（即高抗容性小于充电功率），即补偿度小于100%。

系统重载、轻载等不同运行方式下，对高抗感性无功的需求不同。可控并联电抗器（简称可控高抗）可以通过控制系统调节高抗输出容量，当系统运行在轻载方式时，可控高抗工作在较高容量输出方式；当系统运行在重载方式时，可控高抗工作在较低容量输出方式；若可控高抗所在线路发生无故障甩负荷或单相接地甩负荷故障时，可控高抗在很短时间内调整至最大容量，以限制工频过电压。因此应用可控高抗即可以降低系统的工频过电压，又有利于提高系统稳定性，改善无功平衡，优化电压调节。

线路上装设可控高抗时，在线路发生接地故障或甩负荷的情况下，采用联动可控高抗调整至最大容量是抑制线路潜供电流、甩负荷过电压的主要措施。但当装设可控高抗的线路较长时，若高抗容量配置不合理，仅靠上述联动措施仍无法将过电压等问题限制到标准允许范围内。

某750kV工程，如图2所示，由甲、乙两座750kV变电站、中间一座750kV开关站及两段750kV线路构成，两段线路全长分别为329km和178km。由于中间站丙站为开关站，联接甲站、丙站及丙站、乙站的两段750kV线路相当于一段全长507km的线路。该工程设计初期推荐了一种高抗配置方案（即现有技术方案，称为方案1）如表1所示，其中甲站—丙站线路两侧高抗均为分级式可控高抗。图2所示为对应该技术方案的750kV高抗装设位置示意图。

表1已有的750kV高抗配置方案（方案1）

采用现有高抗配置方案（方案1）条件下，对于上述750kV工程，计及影响过电压的系统运行方式（重载、轻载）、线路运行方式（双回、单回）以及主变检修方式（甲站、乙站）等因素，对甲站—丙站—乙站线路发生无故障及单相接地故障甩负荷时的工频过电压进行计算分析，结果表明，采取任一条线路发生甩负荷即联动甲站—丙站线路两侧可控高抗调整至最大容量措施条件下，甲站—丙站线路侧甩负荷工频过电压最高为，丙站—乙站线路最高为1.47p.u.，均超过了国家电网公司企业标准Q/GDW101－2003《750kV变电所设计暂行技术规定（电气部分）》中规定的线路侧工频过电压不宜超过1.40p.u.的设计要求。

由此可知，采用现有高抗配置方案时，线路最高甩负荷工频过电压水平不能满足相关企业标准规定的过电压限制要求，需要对该设计方案进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种抑制远距离750kV多FACTS线路电磁暂态问题的高抗配置系统及方法，本发明可将远距离多FACTS线路过电压等电磁暂态问题限制到标准允许范围内的高抗配置方案，解决了采用以往技术方案时线路甩负荷工频过电压超标的问题。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种抑制750kV FACTS线路电磁暂态问题的高抗配置系统，其改进之处在于，所述系统包括两段相同电压等级的线路、两个变电站、开关站和两个330kV等值电源（63kV侧为角形接法，中性点不接地）；