[发明专利]一种同塔多回输电线路的雷击过电压检测方法及装置

说明书

本申请提供一种同塔多回输电线路的雷击过电压检测方法及装置，首先获取同塔多回输电线路中交叉线路处的交叉线路间的耦合阻抗、交叉线路首端电压和交叉线路首端电流。通过所述耦合阻抗构建交叉线路等效阻抗矩阵，根据所述等效阻抗矩阵、交叉线路首端电压和交叉线路首端电流，计算出交叉线路末端电压。再通过等效阻抗矩阵、交叉线路首端电压、交叉线路首端电流和交叉线路末端电压建立交叉线路模型；对交叉线路后的平行线路建立平行线路模型。最后通过交叉线路模型与平行线路模型建立仿真模型。对仿真模型进行仿真，以计算交叉线路的雷击过电压。本申请得到的雷击特性与实际工况较为接近，提高了对同塔多回输电线路的耐雷水平检测的精确性。

技术领域

本申请涉及电网建设技术领域，尤其涉及一种同塔多回输电线路的雷击过电压检测方法及装置。

背景技术

随着我国经济迅速增长，输电线路的电压等级和传输距离得到了很大提高，用户的用电需求也大幅度攀升，加快了我国电网建设的超常规发展。一方面由于部分城市发展规划的限制，用于建设输电线路的土地资源有限，所以只能基于现有的输电线路走廊进行线路的建设和改造。另一方面，随着电网建设的不断扩大，在线路电压等级确定的情况下，只能增加输电线路的数量。因此，常采用同塔多回线路。但同塔多回线路与相同电压等级的单回线路相比，杆塔较高，避雷线的屏蔽性较差。因此，线路反击耐雷水平低，常发生雷击跳闸问题。

为了避免雷击跳闸问题，会测量耐雷水平并对雷害风险进行评估。从而可以为输电线路雷击特性的研究以及线路保护提供参考，避免线路经常发生雷击跳闸，影响输电效率。

但目前测量耐雷水平及雷害风险评估通常采用平行线路建模的方式。而当同塔多回线路之间发生交叉跨越时，对各自的耐雷水平也有一定影响。因此，采用平行线路建模的方式对同塔多回输电线路测量耐雷水平及雷害风险评估，会存在一定误差，导致了对同塔多回输电线路的耐雷水平检测不准确的问题。

发明内容

本申请提供了一种同塔多回输电线路的雷击过电压检测方法及装置，以解决对同塔多回输电线路的耐雷水平检测不准确的问题。

第一方面，本申请提供一种同塔多回输电线路的雷击过电压检测方法，包括：

获取同塔多回输电线路中交叉线路处的交叉线路间的耦合阻抗、交叉线路首端电压和交叉线路首端电流；根据所述耦合阻抗构建交叉线路等效阻抗矩阵；

根据所述等效阻抗矩阵、所述交叉线路首端电压和所述交叉线路首端电流，计算交叉线路末端电压；

根据所述等效阻抗矩阵、所述交叉线路首端电压、所述交叉线路首端电流和所述交叉线路末端电压建立交叉线路模型；

对交叉线路后的平行线路建立平行线路模型；

根据所述交叉线路模型与所述平行线路模型建立仿真模型；

根据所述仿真模型仿真计算交叉线路的雷击过电压。

结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，所述耦合阻抗的计算公式为：

其中，Z′_ii为自阻抗，Z′_ik为互阻抗，R′_i,int为导线i的交流电阻，μ₀为导磁率，h_i为导线i的对地平均高度，D_ik为导线i与导线k镜像间距离，d_ik为导线i、k间距离，r_i为导线i的半径，X′_i,int为导线i的内电抗，γ为线路之间交叉的角度，w为角频率，ΔR′和ΔX'为卡松大地返回效应矫正项。

结合第一方面，在第一方面的一种可实施方式中，若导线是磁性材料制作，所述内电抗的计算公式为：