CN107832561B - 一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法，通过PSCAD/EMTDC建立输电线路对通信线路影响的电磁暂态仿真模型，仿真分析直流输电线路对通信线路的干扰影响和危险影响，并提出了干扰影响和危险影响的验证方法和各影响因素的限值范围，为高压直流输电线路对通信线路的设计提供参考。

Description

一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法
技术领域
本发明涉及高压直流输电***领域，具体涉及一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法。
背景技术
高压直流输电***对通信线路的影响主要体现在影响通信质量、通信设备及人身安全，其影响方式体现在高压直流输电线路在通信线路上产生感应电压。因此在高压直流输电线路与通信线路设计规划阶段均要考虑彼此间的影响。
在高压直流输电线路的前期设计中，一般先调研邻近通信线路的布置，通过工程计算公式计算高压直流输电***可能在通信线路上产生的感应电压是否会超过限值标准值，以最终确定线路的间距。此外，若是高压直流输电***不可避免会对通信线路造成影响，则可在通信线路上提高屏蔽效果，但这会增加通信线路投资。
目前通信线路上的感应电压主要通过计算公式与实测数据得到，优点是能够方便快速得到结果，但工程计算公式计算精度有限，有必要提出一种更为精确的仿真分析方法。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法。
本发明采用如下技术方案：
一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法，包括如下步骤：
S1根据实际输电线路与通信线路的结构参数和布置方式，分别计算输电线路和通信线路的电阻、电感和输电线路与通信线路间的互感；
S2在PSCAD/EMTDC中搭建输电线路对通信线路影响的电磁暂态仿真模型，所述电磁暂态仿真模型具体是输入端为电流源的两线互耦合线路模型；
S3基于S2的电磁暂态仿真模型，仿真分析直流输电线路对通信线路的影响，具体为：
分析直流输电线路对通信线路的干扰影响，具体为：将电流源设置为直流输电***等效干扰电流的限值标准值，仿真计算得到通信线路上杂音电动势，并与限值标准进行对比，高于限值标准值即为直流输电线路对通信线路造成干扰影响；
分析直流输电线路对通信线路的危险影响，具体为：将电流源设置为短路电流，仿真计算得到通信线路上感应纵电动势，并与限值标准进行对比，高于限值标准值即为直流输电线路对通信线路造成危险影响。
所述短路电流设置为直流输电***额定电流的三倍。
还包括根据S3步骤的仿真结果，通过改变不同参数，仿真分析不同影响因素对通信线路上感应电压的影响，所述影响因素包括土壤电阻率、线路间距、平行长度和交叉角度。
所述线路间的互感包括输电线路与通信线路平行接近的互感及输电线路与通信电路斜接近的互感。
所述结构参数包括输电线路与通信线路的间距，输电线路与通信线路之间的夹角，输电线路与通信线路之间的平行长度，所述布置方式包括平行和非平行情况。
本发明的有益效果：
本发明提出了用影响电流源代替等效干扰电流和短路电流进行高压直流输电线路对通信线路影响的仿真手段，并提出了干扰影响和危险影响的验证方法和各影响因素的限值范围，为高压直流输电线路对通信线路的设计提供参考。
附图说明
图1是本发明的工作流程图；
图2是本实施例中输电线路与通信线路的空间位置图；
图3是输电线路与通信线路的两线互耦合线路模型；
图4是不同线路间距时直流输电线路对通信线路的影响。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法，包括如下步骤：
S1根据糯扎渡送电广东±800kV直流输电工程输电线路和市话通信线路的结构参数和布置方式，如图2所示。计算得输电线路和通信线路的电阻和电感；并根据《直流架空输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》中输电线路和通信线路间互感计算方法，计算得输电线路和通信线路的互感。
图2中d表示输电线路与通信线路的间距；l表示线路间的平行长度；θ表示线路间的夹角；ρ表示大地电阻率。
S2在PSCAD/EMTDC中搭建输电线路对通信线路影响的电磁暂态仿真模型，所述电磁暂态仿真模型具体是输入端为电流源的两线互耦合线路模型，如图3所示，其中两线互耦合线路模型参数取S1步骤所计算得到的电阻、电感和互感，图3中影响电流源表示等效干扰电流或短路电流；由于当输电线路与通信线路垂直时，输电线路与通信线路之间没有互感，用10E8电阻接到通信线路上表示，输电线路上的影响电流不会在垂直段上产生感应电压；由于当输电线路与通信线路平行时，m表示输电线路与通信线路之间的互感。
在仿真分析直流输电线路对输电线路干扰影响时，影响电流源取直流输电线路等效干扰电流的限值标准值，对于糯扎渡送电广东±800kV直流输电线路等效干扰电流的限值标准为2000mA，因此影响电流源取2000mA。
在仿真分析直流输电线路对通信线路影响时，电流源设置为直流输电***额定电流的三倍，对于糯扎渡送电广东±800kV直流输电工程***额定电流为3125A，因此影响电流源取9375A。
S3基于S2的电磁暂态仿真模型，仿真分析直流输电线路对通信线路的影响，具体为：
分析直流输电线路对通信线路的干扰影响，具体为：将电流源设置为直流输电***等效干扰电流的限值标准值，仿真计算得到通信线路上杂音电动势，并与限值标准进行对比，高于限值标准值即为直流输电线路对通信线路造成干扰影响；
本实施例中仿真计算通信线路上感应电压，得到通信线路上杂音电动势为2.75mV。在国家标准DL/T5033-2006《输电线路对通信线路危险和干扰影响防护设计规程》中规定市话通信线路的干扰影响允许值为4.5mV，因此在这种情况下直流输电线路对通信线路不会产生干扰影响。
分析直流输电线路对通信线路的危险影响，具体为：将电流源设置为短路电流，仿真计算得到通信线路上感应纵电动势，并与限值标准进行对比，高于限值标准值即为直流输电线路对通信线路造成危险影响。
本实施例中，仿真计算通信线路上感应电压，得到通信线路上感应电压为2.71kV。在国家标准DL/T5033-2006《输电线路对通信线路危险和干扰影响防护设计规程》中规定市话通信线路的危险影响允许值为5.1kV，因此在这种情况下直流输电线路对通信线路不会产生危险影响。
上述限制标准值均根据《直流架空输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》设定。
S4基于S3步骤的仿真结果，通过改变不同参数，仿真分析不同影响因素对通信线路上感应电压的影响，包括土壤电阻率、线路间距、平行长度和交叉角度等因素，并结合干扰影响和危险影响限值标准提出上述各影响因素的限值范围，其中在不同线路间距时直流输电线路对通信线路的影响如图4所示。
图4表示在不同输电线路与通信线路的间距下，通信线路上产生的杂音电动势和感应纵电动势大小，即通信线路上的干扰影响和危险影响仿真结果图。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高压直流输电线路对通信线路影响的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1根据实际输电线路与通信线路的结构参数和布置方式，分别计算输电线路和通信线路的电阻、电感和输电线路与通信线路间的互感；
S2在PSCAD/EMTDC中搭建输电线路对通信线路影响的电磁暂态仿真模型，所述电磁暂态仿真模型具体是输入端为电流源的两线互耦合线路模型；
S3基于S2的电磁暂态仿真模型，仿真分析直流输电线路对通信线路的影响，具体为：
分析直流输电线路对通信线路的干扰影响，具体为：将电流源设置为直流输电***等效干扰电流的等效干扰电流允许值，仿真计算得到通信线路上杂音电动势，并与杂音电动势允许值进行对比，高于杂音电动势允许值即为直流输电线路对通信线路造成干扰影响；
分析直流输电线路对通信线路的危险影响，具体为：将电流源设置为短路电流，仿真计算得到通信线路上感应纵电动势，并与感应纵电势允许值进行对比，高于感应纵电势允许值即为直流输电线路对通信线路造成危险影响。
2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述短路电流设置为直流输电***额定电流的三倍。
3.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，还包括根据S3步骤的仿真结果，通过改变不同参数，仿真分析不同影响因素对通信线路上感应电压的影响，所述影响因素包括土壤电阻率、线路间距、平行长度和交叉角度。
4.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述线路间的互感包括输电线路与通信线路平行接近的互感及输电线路与通信电路斜接近的互感。
5.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述结构参数包括输电线路与通信线路的间距，输电线路与通信线路之间的夹角，输电线路与通信线路之间的平行长度。
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