+…+Bn(23)
这样就可将整个等值网络转变成矩阵方程,用特征差分方法求解。 3.3 单相重合闸初值的确定 当系统发生故障跳闸、故障消除后重合时,系统的初值不为零,这是因为故障相导线对地相当于一个电容,而并联电抗器是一感性元件,这些储能元件中的电压和电流是不能突变的,因此,整个合闸过程如图5所示,电容C和电感L在t=0-时均有初值u0和i0。  严格地讲,计算单相重合闸过电压时必须模拟整个暂态过程,即故障前的稳态、故障、跳闸、故障消除、重合闸等,但考虑到重合闸的时间一般为0.3 s到1.0 s,重合时可以认为故障的暂态过程已经结束,所以从重合闸瞬间开始进行计算不会带来太大误差。 单相重合闸的初值可以通过求解系统跳闸时接线的稳态值获得,设A相为故障相,u01为故障相首端恢复电压,u02为故障相末端恢复电压。由故障边界条件:A相电流为零,B、C相断口电压为零,有
 式中 下脚标A、B、C分别表示A、B、C三相;上角标(0)、(1)、(2)分别表示零序、正序、负序;S=1为
 网络结构见图6。 

一步等效,参见图7,则有


联立本节各方程式,采用对称分量法即可推导出首端恢复电压u01。  3.4 计算程序的实现 采用消除数值振荡的特征差分法来研究EHV电力系统合闸过电压及线路侧断路器取消合闸电阻时的技术条件,所开发的软件必须具备以下功能: 根据归算后不同电力系统的初始条件(电源参数、线路参数、是否安装合闸电阻、避雷器的布置方式、并联电抗器的布置方式等),自动模拟合闸(单相重合闸)过程(合闸时间可分别按均匀分布和正态分布处理),计算线路沿线各相对地过电压、相间过电压及各相避雷器中流过的最大电流、最大半波能量、1次合闸操作累计吸收能量;120次操作中最大对地过电压、最大相间过电压、2%对地过电压、2%相间过电压、50%对地过电压及标准偏差、50%相间过电压及标准偏差、避雷器最大耗散能量、避雷器平均耗散能量及标准偏差、线路绝缘统计故障率(包括相对地及相间)等。 图8给出了本文介绍的软件的PAD(ProblemAnalysis Diagram)。 软件的测试与验证与CIGRE提供的网络3进行了对比,并与TNA实测(中国电力科学研究院提供)结果进行了比较。对比结果表明所述软件的计算结果是可信的。  4 结束语 采用隐式求解方式后的特征差分法可以消除数值振荡,利用该方法开发的软件可以计算合闸(单相重合闸)过电压、MOA耗散能量和线路绝缘统计故障率。经比较检验,所开发软件的计算结果是可信的,可以满足工程计算和工程设计的需要。
参考文献 [1] 闵保民.输电线路的电晕模型及其在操作过电压计算中的应用[C].西安:西安交通大学,1985. [2] 王清海.用氧化锌避雷器限制合闸操作相间过电压[C].西安:西安交通大学,1987. [3] 施围.电力系统过电压计算[M].西安:西安交通大学出版社,1988.
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