[发明专利]直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定方法及装置

说明书

本发明提供一种直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定方法及装置，其中，该方法包括：基于预先建立的直流电阻分压器有限元仿真模型，执行第一轮正交试验以仿真直流电阻分压器周围最大电场强度，得到第一轮正交试验对应的主均压环的最优内环半径尺寸和位置信息，以及辅均压环的最优内环半径尺寸和位置信息；基于该仿真模型，以及第一轮正交试验对应的最优尺寸和位置信息，执行迭代正交试验，直到得到仿真直流电阻分压器周围最大电场强度符合预定阈值时对应的最优均压环尺寸即位置；该直流电阻分压器有限元仿真模型包括主均压环和辅均压环。上述技术方案提高了直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定的精度和效率。

技术领域

本发明涉及特高压直流输电技术领域，特别涉及一种直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定方法及装置。

背景技术

近年来，我国500kV及以上的高压直流输电系统正在快速建设与发展中，直流输电线路的电压等级不断提升，在我国区域强联网工程中发挥着巨大的作用。随着电压等级的提高，某些部位的电场畸变更为严重。由于直流电阻分压器的某些端部表面电场强度较高，在运行中极可能出现电晕放电现象，继而带来了电晕损失、局部过热、泄漏电流增大等一系列恶性影响，最终导致分压器的准确度降低。且高压直流输电线路和直流电阻分压器设计的一大重要经济技术指标是电晕损失，所以500kV电压等级直流电压互感器的外绝缘设计，并研究如果平衡端部表面过高的场强尤为关键。如果不在直流电阻分压器周围采取措施均匀电场分布，那么直流电阻分压器将出现电晕损失、电场畸变等电磁环境问题。

最优化设置均压环的尺寸及其位置可以最大程度降低最大电场强度和改善电场畸变问题，但目前针对均压环的尺寸有以下三个问题：第一，目前大部分选择均压环的尺寸及其位置方法是试凑和实际试验验证，具体而言是罗列若干组均压环的尺寸及其位置数据并进行仿真测试，选出仿真结果中最大电场强度最小的一组；第二，目前我国没有针对均压环的尺寸及其位置的统一标准和统一方法；第三，由于世界能源环境的变化和我国能源战略的调整，节能减排的压力越来越大，对电能计量的准确度要求在不断提高，这必然要求进一步提高高压直流分压器的测量精确度水平。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定方法，用以提高直流电阻分压器的均压环尺寸其位置确定的精度和效率，该方法包括：

基于预先建立的直流电阻分压器有限元仿真模型，执行第一轮正交试验以仿真直流电阻分压器周围最大电场强度，得到第一轮正交试验后的最优试验结果对应的主均压环的最优内环半径尺寸和最优位置信息，以及辅均压环的最优内环半径尺寸和最优位置信息；

基于预先建立的直流电阻分压器有限元仿真模型，以及第一轮正交试验后的最优试验结果对应的主均压环的最优内环半径尺寸和最优位置信息，以及辅均压环的最优内环半径尺寸和最优位置信息，执行迭代正交试验以仿真直流电阻分压器周围最大电场强度，直到得到仿真直流电阻分压器周围最大电场强度符合预定阈值时的试验结果对应的主均压环的内环半径尺寸和位置信息，以及辅均压环的内环半径尺寸和位置信息，作为直流电阻分压器的均压环最优尺寸及位置；

其中，所述直流电阻分压器有限元仿真模型包括主均压环和辅均压环，主均压环的内环半径，主均压环的位置信息，辅均压环的内环半径以及辅均压环的位置信息为试验因素。

本发明实施例还提供了一种直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定装置，用以提高直流电阻分压器的均压环尺寸及位置确定的精度和效率，该装置包括：

第一轮最优解确定单元，用于基于预先建立的直流电阻分压器有限元仿真模型，执行第一轮正交试验以仿真直流电阻分压器周围最大电场强度，得到第一轮正交试验后的最优试验结果对应的主均压环的最优内环半径尺寸和最优位置信息，以及辅均压环的最优内环半径尺寸和最优位置信息；