基于蒙特卡羅法的同塔雙回輸電線路耐雷性能的研究.pdf

1、雷擊災(zāi)害是造成輸電線路跳閘，破壞電力系統(tǒng)安全可靠供電的主要原因之一。同塔雙回線路可以緩和輸電走廊的緊張，提高單位走廊輸電容量，成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是大量投運(yùn)后，線路防雷成為困擾線路運(yùn)行的難題。本論文的研究就是針對(duì)傳統(tǒng)單回低塔線路雷擊評(píng)估方法不能準(zhǔn)確反映雙回線路的實(shí)際防雷性能這一現(xiàn)狀展開的，主要研究成果如下:
　　 為充分考慮雷電現(xiàn)象很強(qiáng)的隨機(jī)特性，通過采用蒙特卡羅法對(duì)雷擊（包括繞擊和反擊）雙回輸電線路的隨機(jī)過程進(jìn)行模擬和統(tǒng)

2、計(jì)計(jì)算來分析其耐雷性能，同時(shí)提出算法的優(yōu)化，使蒙特卡羅法的應(yīng)用更加切實(shí)可行。
　　 (1)針對(duì)同塔雙回線路的實(shí)際桿塔結(jié)構(gòu)，對(duì)經(jīng)典電氣幾何模型(EGM)進(jìn)行改進(jìn)作為繞擊判據(jù)。改進(jìn)包括:考慮各相導(dǎo)線之間的相互屏蔽作用，將避雷線、三相導(dǎo)線和大地作為一個(gè)整體來進(jìn)行雷擊仿真計(jì)算，還計(jì)及雷電先導(dǎo)按概率分布的角度入射的事實(shí)，雷電先導(dǎo)對(duì)大地和導(dǎo)線擊距的差異性，地面傾角和工頻電壓等因素的影響;推導(dǎo)了直接求解擊距曲線交點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算公式，并根據(jù)暴露區(qū)

3、間在雷電先導(dǎo)的垂直方向的實(shí)際投影修正交點(diǎn)坐標(biāo);用簡(jiǎn)化的集總參數(shù)模型（級(jí)聯(lián)的π型電路）對(duì)輸電線路進(jìn)行建模，用梯形積分法求解狀態(tài)空間方程進(jìn)而計(jì)算線路雷電繞擊過電壓，進(jìn)而判定繞擊閃絡(luò)是否發(fā)生。
　　 (2)根據(jù)雷電先導(dǎo)發(fā)展的過程建立了雙回線路的擊距系數(shù)模型。編制程序中采用半?yún)^(qū)間步進(jìn)法判斷迎面上行先導(dǎo)的起始和最后的雷電擊穿，在保證計(jì)算精確度的同時(shí)，降低了計(jì)算時(shí)間。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)擬合得到擊距系數(shù)與桿塔高度滿足的關(guān)系式，并且應(yīng)用到實(shí)際繞擊跳閘

4、率的計(jì)算中。
　　 (3)將蒙特卡羅法與ATP-EMTP相結(jié)合，既充分考慮了雷擊過程中參數(shù)的隨機(jī)特性，又發(fā)揮了電磁暫態(tài)計(jì)算程序(EMTP)在模擬電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)現(xiàn)象時(shí)計(jì)算過電壓準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)。建立了計(jì)算線路反擊耐雷性能的模型，包括:桿塔的波阻抗模型，絕緣子閃絡(luò)的先導(dǎo)發(fā)展模型，并且考慮接地阻抗的暫態(tài)非線性特性。
　　 采用上述研究方法，以保定地區(qū)某條220 kV典型雙回線路為工程算例進(jìn)行耐雷性能的分析，并與積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了