本文關鍵詞： 雷電侵入波 過電壓 仿真計算 模型 平臺開發(fā)　出處：《山東大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：雷電對電網(wǎng)正常運行具有很大的威脅性,尤其是沿進站線路侵入變電站的雷電侵入波過電壓,對站內(nèi)電氣設備絕緣的危害性尤其嚴重。為滿足電網(wǎng)安全可靠運行的需要,在變電站建設、運維中,需要對雷電侵入波過電壓進行定量計算,準確評估設備的絕緣水平是否夠滿足要求,判斷變電站的防雷措施是否得當。電磁暫態(tài)仿真計算的方法是進行這一研究的有效手段,然而仿真計算需要對侵入波作用過程及相關設備、元件的建模方法有充分的掌握,同時計算過程及數(shù)據(jù)分析階段工作量大,也需要較高的建模技巧——這些對廣大建設、運維人員造成了一定困擾,不利于仿真計算方法的推廣應用。論文分析了雷電侵入波作用下電阻、電感、電容、分布參數(shù)傳輸線等基本電氣元件的等效模型,在此基礎上探討仿真計算中需要考慮的輸電線路、桿塔、站內(nèi)設備等電氣設備的建模方法,對各種設備的模型進行了對比分析,提出適合工程計算的建模方法。論文同時對雷電侵入變電站的兩種方式進行了分析,總結了物理過程的建模方法及相應參數(shù)的計算方法,為準確建立變電站侵入波過電壓仿真計算的模型建立了基礎。論文以典型的500kV變電站為例,收集了進行過電壓仿真計算需要的詳細參數(shù),建立了侵入波過電壓計算的標準模型。根據(jù)侵入波過電壓仿真計算的結果,對變電站絕緣配合和避雷器配置方案進行定量分析,給出典型變電站絕緣水平評估和避雷器配置方案的建議。論文探究如何降低雷電侵入波過電壓計算中工作量,提高仿真計算的效率,促進分析方式的現(xiàn)代化,同時考慮如何提高"標準模型"重復利用的便利性的措施�；谝陨闲枨�,開發(fā)基于圖形用戶界面的"變電站過電壓仿真計算分析平臺",整合Matlab和ATP-EMTP程序功能,大幅減少了計算過程的手工工作量,提高了行業(yè)從業(yè)人員應用計算工具進行詳細分析設計的便利性,為變電站絕緣設計和相關評估提供一種有效的實用工具。
[Abstract]:Lightning poses a great threat to the normal operation of the power network, especially the over-voltage of the lightning invading the substation along the incoming line, which is especially harmful to the insulation of the electrical equipment in the station, in order to meet the needs of the safe and reliable operation of the power network. In substation construction, operation and maintenance, it is necessary to quantitatively calculate the over-voltage of lightning intrusion wave, and accurately evaluate whether the insulation level of the equipment is adequate to meet the requirements. The method of electromagnetic transient simulation is an effective means to do this research. However, simulation calculation needs to have a good grasp of the process of invading wave and related equipment, and the modeling method of components. At the same time, the calculation process and the stage of data analysis are heavy workload and require high modeling skills, which have caused some troubles to the vast construction, operation and maintenance personnel. This paper analyzes the equivalent models of basic electrical components such as resistance, inductance, capacitance, distributed parameter transmission line and so on under the action of lightning invading wave. On this basis, the modeling methods of transmission line, tower and equipment in the station are discussed, and the models of various equipments are compared and analyzed. At the same time, two methods of lightning intrusion into substation are analyzed, and the modeling method of physical process and the calculation method of corresponding parameters are summarized. In order to establish the model of simulation and calculation of intrusion wave overvoltage in substation accurately, the detailed parameters needed for simulation calculation of overvoltage are collected by taking a typical 500kV substation as an example. A standard model for calculating the over-voltage of the intrusive wave is established. According to the results of the simulation of the over-voltage of the invading wave, the insulation matching and lightning arrester configuration scheme of the substation are quantitatively analyzed. This paper gives some suggestions on the evaluation of insulation level and the configuration of lightning arresters in typical substations. This paper explores how to reduce the workload in the calculation of lightning intrusive wave overvoltage, improve the efficiency of simulation calculation, and promote the modernization of analysis methods. At the same time, how to improve the convenience of reuse of "standard model" is considered. Based on the above requirements, a graphical user interface based platform for simulation calculation and analysis of substation overvoltage is developed to integrate the functions of Matlab and ATP-EMTP programs. The manual workload of the calculation process is greatly reduced, and the convenience of detailed analysis and design of industrial employees is improved, which provides an effective practical tool for substation insulation design and related evaluation.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM63;TM863

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本文編號：1556240