[发明专利]交流输电线路改直流运行优化设计方法及系统

权利要求书

1.交流输电线路改直流运行优化设计方法，其特征在于，包括：

根据交流线路的运行电压，初步确定直流线路的最大电压；

将直线塔导线悬垂串、耐张塔导线跳线串和耐张塔导线耐张串中的交流绝缘子替换为直流绝缘子，根据初步确定的直流线路最大电压，计算直流绝缘子串的配置；

利用导线对塔的空气间隙直流放电特征，根据初步确定的直流线路最大电压，计算直流线路在不同作业工况下的空气间隙；

根据直流绝缘子串的配置和直流线路在不同作业工况下的空气间隙，校核直线塔塔头间隙和耐张塔跳线间隙；

响应于直线塔塔头间隙存在电气间隙不足或裕度过大问题、耐张塔跳线间隙存在电气间隙不足或裕度过大问题、或者根据塔的保护角、直流绝缘子串配置和直流线路在不同作业工况下的空气间隙校核的直流线路跳闸率不满足运行要求，调整直流线路的最大电压，重新计算直流绝缘子串配置和直流线路在不同作业工况下的空气间隙，直到直线塔塔头间隙不存在电气间隙不足或裕度过大问题、耐张塔跳线间隙不存在电气间隙不足或裕度过大问题、且直流线路跳闸率满足运行要求，获得优选的直流线路最大电压、直流绝缘子串配置和直流线路在不同作业工况下的空气间隙。

2.根据权利要求1所述的交流输电线路改直流运行优化设计方法，其特征在于，初步确定直流线路最大电压的公式为：

其中，U_dc为直流线路的最大电压等级，U_ac为交流线路的运行电压。

3.根据权利要求1所述的交流输电线路改直流运行优化设计方法，其特征在于，将直线塔导线悬垂串、耐张塔导线跳线串和耐张塔导线耐张串中的交流绝缘子替换为直流绝缘子串，根据初步确定的直流线路最大电压，计算直流绝缘子串的配置，包括：

将直线塔导线悬垂串、耐张塔导线跳线串和耐张塔导线耐张串中的交流绝缘子替换为直流绝缘子，根据初步确定的直流线路最大电压，采用爬电比距法或污耐压法，计算直流绝缘子串的配置。

4.根据权利要求3所述的交流输电线路改直流运行优化设计方法，其特征在于，直流绝缘子包括直流复合绝缘子和直流盘式绝缘子，直线塔导线悬垂串和耐张塔导线跳线串中的交流绝缘子替换为直流复合绝缘子，耐张塔导线耐张串中的交流绝缘子替换为直流盘式绝缘子。

5.根据权利要求4所述的交流输电线路改直流运行优化设计方法，其特征在于，采用爬电比距法计算的直流绝缘子串的配置为：

直流复合绝缘子：单位长度爬电距离为L_c时，干弧距离取其中，λ＝1.0669·ln(ESDD)+7.5127为直流线路爬电比距，ESDD为等值盐密，U为直流标称电压；

直流盘式绝缘子：单片有效爬电距离为L_s时，直流盘式绝缘子片数取

采用污耐压法计算的直流绝缘子串的配置为：

直流复合绝缘子：单位长度污闪电压u'_50％时，干弧距离取其中，U_m为直流线路最大电压，K₁为灰密修正系数，K₂为不均匀修正系数，n为标偏倍数，σ为直流绝缘子污闪电压的标准差；

直流盘式绝缘子：单片污闪电压为u_50％时，直流盘式绝缘子片数取

6.根据权利要求1所述的交流输电线路改直流运行优化设计方法，其特征在于，调整直流线路的最大电压，包括：

若直线塔塔头间隙存在电气间隙不足问题、耐张塔跳线间隙存在电气间隙不足问题、或直流线路跳闸率不满足运行要求，按预设步长降低直流线路的最大电压；

若直线塔塔头间隙存在电气间隙裕度过大或耐张塔跳线间隙电气间隙裕度过大问题，按预设步长提高直流线路的最大电压。