[发明专利]一种特高压输电线路中地线损耗的计算方法

权利要求书

1.一种特高压输电线路中地线损耗的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括如下步骤：

I-1.选定需对特高压输电线路中的地线进行调整的特高压输电线路；并收集特高压输电线路中的特高压杆塔和特高压线路的相关参数；

I-2.根据所述特高压杆塔和所述特高压线路的相关参数分别建立特高压杆塔仿真模型、特高压线路仿真模型和特高压工频电源仿真模型；

I-3.将所述特高压杆塔仿真模型、所述特高压线路仿真模型和所述特高压工频电源仿真模型组合并搭建成特高压输电线路总仿真模型；

I-4.选定适用于所述特高压输电线路的多种地线布置方案；

I-5.调整所述特高压输电线路总仿真模型中的参数并使用电磁暂态计算程序计算多种的所述地线布置方案中的所述特高压输电线路总仿真模型的地线损耗值；并根据电磁场理论计算多种的所述地线布置方案中的所述特高压输电线路总仿真模型的地线损耗理论值；

I-6.重复I-5，直到一种所述地线布置方案中的所述地线损耗值和所述地线损耗理论值均为最小值时，此种所述地线布置方案即为最优方案；

I-7.根据所述最优方案对所述特高压输电线路中的所述地线的种类和接地方式进行调整；

所述步骤I-3中所述特高压输电线路总仿真模型的搭建具体过程为：

II-1.将所述特高压工频电源仿真模型和所述特高压线路仿真模型连接，待线路达到稳定状态后，检查所述特高压线路仿真模型与所述特高压工频电源仿真模型是否连通；若否，则重新将工频电源和所述特高压线路仿真模型连接，直到所述特高压线路仿真模型与所述特高压工频电源仿真模型连通；

II-2.改变输送功率检验连通后的所述特高压线路仿真模型和所述特高压工频电源仿真模型，直到所述特高压线路仿真模型和所述特高压工频电源仿真模型相互匹配；

II-3.将所述特高压杆塔仿真模型加入步骤II-2中相互匹配且连通的所述特高压线路仿真模型和所述特高压工频电源仿真模型中，搭建为所述特高压输电线路总仿真模型；

所述步骤I-5中使用电磁暂态计算程序计算多种的所述地线布置方案中的所述特高压输电线路总仿真模型的地线损耗值的具体过程为：

III-1.将调试好的所述特高压输电线路总仿真模型的电源打开；

III-2.等待线路到达稳定状态后，分别尝试在不同的所述地线布置方案下将地线按不同档距和杆塔连接接地，并根据式Wg＝Ig2Rg计算得到最优的地线损耗值；

式中，Rg为地线单位长度的电阻，Ig为电线上的环流，Wg为地线损耗值；

所述特高压线路仿真模型是根据所述特高压线路的相关参数和所述特高压杆塔的结构建立的线路J-Marti模型；所述特高压线路仿真模型仿真模拟整条所述特高压输电线路每一个档距线路并将每一个档距线路细分为10段；

所述特高压工频电源仿真模型是根据所述特高压输电线路的工作电压建立；调整所述特高压工频电源仿真模型中的工作电压相位角，以改变线路输送功率。

2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述特高压杆塔的相关参数包括特高压塔杆的主材和横担的结构、形状和长度；所述特高压线路的相关参数包括地线绝缘的长度、导线和地线的排列顺序与相对位置、负荷电流和土壤电阻率。

3.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述特高压杆塔仿真模型是将所述特高压杆塔的相关参数带入分段波阻抗计算公式，并与雷电波传播速度结合后得到所述特高压杆塔的多波阻抗仿真模型；所述特高压杆塔仿真模型中的主材与横杆的长度比与特高压杆塔的实际的主材与横杆的长度比相同。

4.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，多种所述地线布置方案包括方案一、方案二和方案三；所述方案一为普通地线和OPGW光缆均逐塔接地，所述方案二为普通地线分段绝缘且OPGW光缆逐塔接地，所述方案三为普通地线和OPGW均分段绝缘且一点接地。