[发明专利]半波长输电线路稳态过电压最大值位置的计算方法及系统

权利要求书

1.一种半波长输电线路稳态过电压最大值位置的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.利用等值电路和稳态方程，转化沿线电压分布公式为三角函数表示；

B.利用末端功率，计算自然功率并确定沿线电压的幅值；

C.计算波阻抗、传播常数和自然功率；

D.确定半波长输电线路稳态过电压最大值的位置。

2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述步骤A包括：对于半波长输电线路采用均匀分布的参数，构建的所述稳态方程如下所示：

式中，为所述半波长输电线路的沿线电压相量，为所述半波长输电线路的电流相量，x为电压最大值位置距离末端的距离，r₀为所述半波长输电线路的电阻、L₀为所述半波长输电线路的电抗、g₀为所述半波长输电线路的电导和C₀为所述半波长输电线路的电容。

3.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述沿线电压向量和所述电流向量计算公式如下所示：

为所述半波长输电线路的末端电压相量，为所述半波长输电线路的末端电流相量，Z_c为所述半波长输电线路的波阻抗，e^γx为入射波沿传输线行进时相位和振幅的相对变化量，e^-γx为反射波沿传输线行进时相位和振幅的相对变化量，γ为半波长线路的传播常数。

4.如权利要求3所述的计算方法，其特征在于，所述沿线电压向量的表达式转化为三角函数表示，计算公式如下式所示：

式中，α为相位常数。

5.如权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述步骤B包括：采用末端线路功率代替末端线路的电流值，计算得到沿线电压幅值。

6.如权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述末端功率的标幺值如下所示：

其中，S_n为所述半波长输电线路的自然功率，S₂为线路末端输送功率，P₂为线路末端输送的有功功率的标幺值，Q₂为线路末端输送的无功功率的标幺值。

7.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述沿线电压向量如下所示：

其中，Z₂为线路负载阻抗。

8.如权利要求7所述的计算方法，其特征在于，所述沿线电压的幅值如下所示：

V₂为所述半波长输电线路的末端电压幅值。

9.如权利要求8所述的计算方法，其特征在于，所述步骤C包括：所述传播常数、所述波阻抗和所述自然功率的计算公式如下所示：

式中，β为衰减常数，P_n为线路的自然功率的实部，Q_n为线路的自然功率的虚部。

10.如权利要求9所述的计算方法，其特征在于，所述步骤D包括：利用所述沿线电压的幅值对相对末端距离x求导，整理得到电压最大值位置距离末端的长度x，计算公式如下所示：

11.一种半波长输电线路稳态过电压最大值位置的计算系统，其特征在于，包括：

转化模块，利用等值电路和稳态方程，转化沿线电压分布公式为三角函数表示；

第一计算模块，利用末端功率，计算自然功率和沿线电压的幅值；

第二计算模块，计算波阻抗、传播常数和自然功率；

第三计算模块，计算半波长输电线路稳态过电压最大值位置。