CN109145337B - 一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法及***，包括：一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法包括：设计半波长交流输电动态模拟***中的动态元件参数；基于半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，设计半波长交流输电动态模拟***的动态模拟参数；基于动态元件参数和动态模拟参数，对半波长交流输电动态模拟***进行接线设计，建立动态模拟***。本发明提供的半波长交流输电动态模拟***与实际***等效，能够模拟实际半波长交流输电***的稳态性及暂态性。
Description
技术领域
本发明涉及电力***仿真模拟领域，具体涉及一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法及***。
背景技术
众所周知，由于资源分布不平衡，导致供电区域与用电区域往往间隔比较远，为能更好地解决能源分布不均问题，需解决超远距离及超大容景输电技术等问题。
近年来，随着用电需求量的不断增加，超远距离和超大功率的电能输送技术及其实施，在世界范围内具有显著的经济意义和实用价值，成为世界电力发展的一个重要方向。半波长交流输电技术是指输电的电气距离接近一个工频半波，即约3000km(50Hz)或2600km(60Hz)的超远距离的三相交流输电技术。半波长交流输电技术的优点之一是半波长交流输电线路的功率因数高，且在输电距离等于或稍大于半波长的情况下，其结构比任何可能的超远距离交、直流输电***都更为简单；再者，当交流输电设备的制造比换流装置的引进和维护更为经济时，更适宜采用半波长交流输电技术。
半波长交流输电技术至今还没有工程实践的经验，且半波长交流输电线路有着与普通长线路一些截然不同的特性，因此，需要研究半波长交流输电技术的运行特性及动态模拟方法，为工程应用提供理论依据。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法及***。
一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法包括：设计半波长交流输电动态模拟***中的动态元件参数；基于半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，设计半波长交流输电动态模拟***的动态模拟参数；基于动态元件参数和动态模拟参数，对半波长交流输电动态模拟***进行接线设计，建立动态模拟***。
设计半波长交流输电动态模拟***中的动态元件参数，包括：设计模拟线路元件和设计电容器；设计模拟线路元件，包括：模拟线路元件的阻抗角比模拟线路的阻抗角高；模拟线路元件中的电抗器采用抽出不同阻抗角分接头的铜导线环形空心线圈，其中，空心线圈包括：两个串联或并联工作的空芯线饼，两个空芯线饼的匝数、抽头和尺寸均相同；设计电容器，包括：在每个线路元件的两侧设置对地电容器，电容器的额定电压为4000V；额定容量为0.85μF、0.2μF或5.429μF。
基于半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，设计半波长交流输电动态模拟***的动态模拟参数；包括：半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比包括：电压模拟比mu为500:1，电流模拟比mI为400:1，容量模拟比mS为200000:1，阻抗模拟比mZ为1.25:1；
设计的动态模拟参数包括：正序元件参数和零序元件参数的设计；
按下式计算所述动态模拟参数：
模拟的正序阻抗X1M＝X1×L÷mZ，X1为正序元件的阻抗，L为模拟线路距离；
模拟的正序电阻R1M≤R1×L÷mZ，R1为正序元件的电阻；
模拟的零序阻抗X0M＝X0×L÷mZ，X0为零序元件的电抗；
模拟的零序电阻R0M≤R0×L÷mZ，R0为零序元件的电阻；
模拟的正序分布电容：C1M＝C1×L×mZ，C1为正序元件的分布电容；
模拟的零序分布电容：C0M＝C0×3000×mZ，C0为零序元件的分布电容；
金属氧化物避雷器的持续运行电压
建立动态模拟***，包括：建立模拟电网，模拟半波长交流输电***中的动态元件，动态元件包括：无穷大***物理模拟单元、变压器物理模拟单元及电流互感器物理模拟单元组；建立模拟线路，按半波长交流输电***的线路模拟比，建立模拟线路，并在模拟线路上设置故障模拟单元和金属氧化物避雷器模拟单元；建立模拟发电机组，按半波长交流输电***的元件模拟比，确定模拟发电机组的元件模拟参数；模拟发电机组通过模拟线路连接模拟电网。模拟线路还包括：线路开关、录波器单元和控制台；模拟发电机组包括：水轮机模拟控制器或汽轮机模拟控制器、原动机、升压变压器、并网开关、电流互感器、电压互感器和励磁装置。
一种半波长交流输电动态模拟***的建模***包括：动态元件参数设计模块，用于设计半波长交流输电***中的动态元件参数；故障点和避雷器设置模块，用于在半波长交流输电***的输电线路上设置故障点和避雷器；动态模拟***参数设计模块，用于基于半波长交流输电***的元件模拟比，设计半波长交流输电***的动态模拟参数；动态模拟***建立模块，用于基于动态元件参数、动态模拟参数、设置的故障点和避雷器，建立动态模拟***。
动态元件参数设计模块，包括：模拟线路元件设计模块和电容器设计模块；模拟线路元件设计模块包括：线路元件的阻抗角比线路的阻抗角高；模拟线路元件中的电抗器采用抽出不同阻抗角分接头的铜导线环形空心线圈，其中，空心线圈包括：两个串联或并联工作的空芯线饼，两个空芯线饼的匝数、抽头和尺寸均相同；电容器设计模块包括：在每个线路元件的两侧设置对地电容器，电容器的额定电压为4000V；额定容量为0.85μF、0.2μF或5.429μF。
动态模拟***参数设计模块，包括：模拟参数设计模块；
模拟比设计模块包括：电压模拟比mu为500:1，电流模拟比mI为400:1，容量模拟比mS为200000:1，阻抗模拟比mZ为1.25:1；模拟参数设计模块包括：正序元件和零序元件的设计；
按下式计算所述模拟参数：
模拟的正序阻抗X1M＝X1×L÷mZ，X1为正序元件的阻抗，L为模拟线路距离；
模拟的正序电阻R1M≤R1×L÷mZ，R1为正序元件的电阻；
模拟的零序阻抗X0M＝X0×L÷mZ，X0为零序元件的电抗；
模拟的零序电阻R0M≤R0×L÷mZ，R0为零序元件的电阻；
模拟的正序分布电容：C1M＝C1×L×mZ，C1为正序元件的分布电容；
模拟的零序分布电容：C0M＝C0×3000×mZ，C0为零序元件的分布电容；
金属氧化物避雷器的持续运行电压
动态模拟***建立模块，包括：模拟电网建立模块，用于模拟半波长交流输电***中的动态元件，动态元件包括：无穷大***物理模拟单元、变压器物理模拟单元及电流互感器物理模拟单元组；模拟线路建立模块，用于按半波长交流输电***的线路模拟比，建立模拟线路，并在模拟线路上设置故障模拟单元和金属氧化物避雷器模拟单元；模拟发电机组建立模块，用于按半波长交流输电***的元件模拟比，确定模拟发电机组的元件模拟参数；模拟发电机建立模块组通过模拟线路建立模块连接模拟电网建立模块。
模拟线路还包括：线路开关、录波器单元和控制台；模拟发电机组包括：水轮机模拟控制器或汽轮机模拟控制器、原动机、升压变压器、并网开关、电流互感器、电压互感器和励磁装置。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1、本发明提供的半波长交流输电动态模拟***与实际***等效，能够模拟实际半波长交流输电***的稳态性及暂态性；
2、本发明提供的半波长交流输电动态模拟***能够为半波长保护装置测试提供检测平台。
3、本发明对模拟***暂稳态特性进行研究的同时，为半波长交流输电***继电保护装置的检测奠定基础。
附图说明
图1是本发明的设计流程框图；
图2是本发明的动态模拟***图；
图2中BKT-线路开关、FD-故障模拟单元、3W-无穷大***物理模拟单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明：
如图1所示的设计流程图，实施例一包括：
1、动态模拟元件参数设计；
动态模拟元件参数设计包括模拟线路元件设计、模拟金属氧化物避雷器和模拟电容器设计设计，具体设计如下：
1)模拟线路元件
为准确模拟特高压半波长交流输电***线路参数，采用铜导线空心线圈的元件，抽出不同阻抗分接头的方式。由于阻抗角较高，连接电阻占的比重将增加，元件本身的阻抗角必须比线路阻抗角高一定的裕度，才能确定满足实际参数的需要。电抗器型式采用干式和环形空心电感线圈，线圈由两个匝数、抽头和尺寸相同的空芯线饼所构成。两个线饼既可串联又可并联工作。
2)模拟金属氧化物避雷器
为了抑制线路故障时的工频过电压，防止设备因过电压损坏。需在模拟输电线路出口上及沿线装设10组金属氧化物避雷器(MOA)模拟元件，布置方式遵循两端稀疏、200～1700km密集的原则，分别距离出口500KM、700KM、900KM、1000KM、1100KM、1300KM、1500KM、2200KM及3000KM。
3)模拟电容器
通过在每个线路元件两侧配置参数合适的对地电容器，能够实现对线路电容的准确模拟，建立特高压半波长交流输电动模***需要根据实际的输电线路参数订制专门的电容器。同时，由于半波长交流输电线路两端发生故障时，线路中点的过电压水平可能高达额定电压的5-6倍，为保证实验设备的安全运行，需适当提高电容器组的耐压水平，所选电容器额定电压为AC 4000V；额定容量为0.85/0.2/5.429μF。
通过在每个线路元件两侧配置参数合适的电容器，能够实现对线路电容的准确模拟，建立特高压半波长交流输电动模***需要根据实际的输电线路参数订制专门的电容器。同时，由于半波长交流输电线路两端发生故障时，线路中点的过电压水平可能高达额定电压的5-6倍，为保证实验设备的安全运行，需适当提高电容器组的耐压水平，所选电容器额定电压为AC 4000V；额定容量为0.85/0.2/5.429μF。
2.半波长交流输电动态模拟参数的设计
收集分析半波长交流输电线路的电气结构及***参数，通过实践与分析设置合适的模拟比，计算出模拟***“Π”单元的正序阻抗、零序阻抗、分布电容以及金属性氧化物避雷器的模拟参数。
1)设计的特高压半波长线路原型参数包括：正序元件设计和零序元件设计；
(1)正序阻抗X1，正序电阻R1，正序阻抗角φ1；
(2)零序电抗X0，零序电阻R0，零序阻抗角φ0；
(3)正序分布电容C1，零序分布电容C0；
(4)电流互感器两侧转化电流之比，CT变比KCT；电压互感器两侧的电压之比，PT变比KPT；
(5)额定电压U，额定电流I。
2)模拟比选择
通过实践与分析表明，模拟比按下式取值：
(1)电压比mu＝U/1.5；
(2)电流比mI＝I/5；
(3)容量比mS＝mu·mI；
(4)阻抗比mZ＝mu/mI。
3)计算模型参数
按下式设定计算线路模型参数：
(1)正序阻抗：
X1M＝X1×L÷mZ
R1M≤R1×L÷mZ
(2)零序阻抗：
X0M＝X0×L÷mZ
R0M≤R0×L÷mZ
(3)分布电容：
C1M＝C1×L×mZ
C0M＝C0×L×mZ
(4)金属氧化物避雷器
持续运行电压：
操作冲击电流0.1kA下最大残压小于1.4U，L为线路模型的模拟距离。
半波长交流输电动态模拟***包括：等值发电机组物理模拟单元、无穷大***物理模拟单元3W、变压器物理模拟单元、半波长交流输电线路物理模拟单元、金属氧化物避雷器模拟单元、电流互感器物理模拟单元组、录波器单元和控制台，发电机模拟单元通过线路模拟单元连接电网模拟单元。
3、模拟***的接线设计
发电机模拟单元包括：水轮机模拟控制器/汽轮机模拟控制器、原动机、升压变压器、并网开关、电流互感器、电压互感器和励磁装置。
线路模拟单元包括：故障模拟单元FD和线路开关BKT。
故障模拟单元FD包括：故障位置开关、故障开关和选相开关。
动态模拟***模拟半波长交流输电***的运行特征和故障特征。
故障模拟单元FD设置模拟故障点，动态模拟***在模拟故障点处模拟电网中发生的电气故障。
电气故障包括：单相接地故障、相间短路故障、两相接地故障、三相短路故障和三相接地故障。
半波长交流输电动态模拟***完成对不同运行工况下半波长线路沿线电压和电流稳态特性的研究，对半波长线路暂态过电压和暂态功角稳定等电气特性进行验证，研究故障点空间位置对故障电气特征差异的影响，开展对现有原理保护及新原理保护的适应性试验验证，实现对半波长交流输电继电保护装置以及***安全稳定控制装置的检测。
实施例二：
如图2所示的750kV/3000km线路原型为例，计算设定的半波长交流输电动态模拟***的线路模型参数。
M厂经750kV/3000km单回输电线路与N站相连，N站接入L***。M厂为等值发电厂，装有3G、4G、6G、11G共四台发电机组，总装机容量为6000MW；M厂还接有负荷变压器12FB，负荷变压器的额定容量为3000MVA，所带负荷最大容量为2000MW，其中电动机负荷占65％左右，电阻性负荷占35％左右。L***为一地区等值***，短路容量为96227MVA。
1、750kV线路原型参数的取值如下：
1)正序阻抗：电抗X1＝0.268/km、阻抗角φ≥87.4°、电阻R1≤0.0131Ω/km；
2)零序阻抗：电抗X0＝0.84/km、阻抗角φ≥72.0°、电阻R0≤0.277Ω/km；
3)正序阻抗的分布电容：C0＝0.0093μF/km、零序阻抗的分布电容：C1＝0.013μ7Fk/m；
4)电流互感器两侧转化电流之比，CT变比KCT＝2000A/1A；电压互感器两侧的电压之比，PT变比KPT＝750kV/0.1kV。
2、模拟比的选择
通过实践分析表明，模拟比按下述取值：
1)电压比：mu＝750/1.5＝500，即模型1.5kV代表原型750kV(线路侧)；
2)电流比：mI＝2000/5＝400，即模型1A代表原型400A(线路侧)；
3)容量比：mS＝mu·mI＝200000，即模型1kW代表原型200000kW；
4)阻抗比：mZ＝mu/mI＝1.25，即模型(线路侧)1欧姆电阻(电抗)代表原型1.25欧姆电阻(电抗)。
3、3000km线路模型的参数计算
1)正序阻抗：
电抗
电阻R1M≤0.0131×3000÷1.25＝31.44Ω；
2)零序阻抗：
3)分布电容：
C1＝0.0137×3000×1.25＝51.375μF；C0＝0.0093×3000×1.25＝34.875μF
4)金属氧化物避雷器：
持续运行电压：
每相总容量S＞16000000/200000＝80kJ；
操作冲击电流0.1kA下最大残压小于2.85kVp。
各台发电机组的主要参数如表1所示：
表1发电机组主要参数
M厂N站输电线路的长度为3000km，主要参数如表2所示：
表2输电线路主要参数(每100km参数)
为观察半波长沿线电压电流特征，在线路两侧及距离M侧M厂每200km处以及1500km处分别安装电流互感器CT及电压互感器PT。为研究半波长线路故障特性并满足半波长保护装置的测试需要，在半波长线路区内两端及沿线每200～500km设置一故障点；在被保护线路两侧区外母线及下一级线路出口共设置了3个故障点；每一个故障点都可以模拟各种类型的金属性或经过渡电阻短路故障。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种半波长交流输电模拟***的建模***，下面进行说明。
本发明提供的***包括：动态元件参数设计模块，用于设计半波长交流输电***中的动态元件参数；故障点和避雷器设置模块，用于在半波长交流输电***的输电线路上设置故障点和避雷器；动态模拟***参数设计模块，用于基于半波长交流输电***的元件模拟比，设计半波长交流输电***的动态模拟参数；动态模拟***建立模块，用于基于动态元件参数、动态模拟参数、设置的故障点和避雷器，建立动态模拟***。
动态元件参数设计模块，包括：模拟线路元件设计模块和电容器设计模块；模拟线路元件设计模块包括：线路元件的阻抗角比线路的阻抗角高；模拟线路元件中的电抗器采用抽出不同阻抗角分接头的铜导线环形空心线圈，其中，空心线圈包括：两个串联或并联工作的空芯线饼，两个空芯线饼的匝数、抽头和尺寸均相同；电容器设计模块包括：在每个线路元件的两侧设置对地电容器，电容器的额定电压为4000V；额定容量为0.85μF、0.2μF或5.429μF。
动态模拟***参数设计模块，包括：模拟参数设计模块；
模拟比设计模块包括：电压模拟比mu为500:1，电流模拟比mI为400:1，容量模拟比mS为200000:1，阻抗模拟比mZ为1.25:1；模拟参数设计模块包括：正序元件和零序元件的设计；
按下式计算所述模拟参数：
模拟的正序阻抗X1M＝X1×L÷mZ，X1为正序元件的阻抗，L为模拟线路距离；
模拟的正序电阻R1M≤R1×L÷mZ，R1为正序元件的电阻；
模拟的零序阻抗X0M＝X0×L÷mZ，X0为零序元件的电抗；
模拟的零序电阻R0M≤R0×L÷mZ，R0为零序元件的电阻；
模拟的正序分布电容：C1M＝C1×L×mZ，C1为正序元件的分布电容；
模拟的零序分布电容：C0M＝C0×3000×mZ，C0为零序元件的分布电容；
金属氧化物避雷器的持续运行电压
动态模拟***建立模块，包括：模拟电网建立模块，用于模拟半波长交流输电***中的动态元件，动态元件包括：无穷大***物理模拟单元3W、变压器物理模拟单元及电流互感器物理模拟单元组；模拟线路建立模块，用于按半波长交流输电***的线路模拟比，建立模拟线路，并在模拟线路上设置故障模拟单元FD和金属氧化物避雷器模拟单元；模拟发电机组建立模块，用于按半波长交流输电***的元件模拟比，确定模拟发电机组的元件模拟参数；模拟发电机建立模块组通过模拟线路建立模块连接模拟电网建立模块。
模拟线路还包括：线路开关BKT、录波器单元和控制台；模拟发电机组包括：水轮机模拟控制器或汽轮机模拟控制器、原动机、升压变压器、并网开关、电流互感器、电压互感器和励磁装置。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种半波长交流输电动态模拟***的建模方法，其特征在于，包括：
设计所述半波长交流输电动态模拟***中的动态元件参数；
基于所述半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，设计所述半波长交流输电动态模拟***的动态模拟参数；
基于所述动态元件参数和所述动态模拟参数，对所述半波长交流输电动态模拟***进行接线设计，并建立动态模拟***；
所述基于所述半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，设计所述半波长交流输电动态模拟***的动态模拟参数；包括：
所述半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比包括：电压模拟比mu为500:1，电流模拟比mI为400:1，容量模拟比mS为200000:1，阻抗模拟比mZ为1.25:1；
设计的所述动态模拟参数包括：正序元件参数和零序元件参数的设计；
按下式计算所述动态模拟参数：
模拟的正序阻抗X1M＝X1×L÷mZ，X1为正序元件的阻抗，L为模拟线路距离；
模拟的正序电阻R1M≤R1×L÷mZ，R1为正序元件的电阻；
模拟的零序阻抗X0M＝X0×L÷mZ，X0为零序元件的阻抗；
模拟的零序电阻R0M≤R0×L÷mZ，R0为零序元件的电阻；
模拟的正序分布电容：C1M＝C1×L×mZ，C1为正序元件的分布电容；
模拟的零序分布电容：C0M＝C0×3000×mZ，C0为零序元件的分布电容；
金属氧化物避雷器的持续运行电压
U为额定电压。
2.如权利要求1所述的建模方法，其特征在于，设计所述半波长交流输电动态模拟***中的动态元件参数，包括：设计模拟线路元件和设计电容器；
所述设计模拟线路元件，包括：
所述模拟线路元件的阻抗角比模拟线路的阻抗角高；
所述模拟线路元件中的电抗器采用抽出不同阻抗角分接头的铜导线环形空心线圈，其中，空心线圈包括：两个串联或并联工作的空芯线饼，两个所述空芯线饼的匝数、抽头和尺寸均相同；
所述设计电容器，包括：在每个所述线路元件的两侧设置对地电容器，所述电容器的额定电压为4000V；额定容量为0.85μF、0.2μF或5.429μF。
3.如权利要求1-2任一所述的建模方法，其特征在于，所述建立动态模拟***，包括：
建立模拟电网，模拟所述半波长交流输电动态模拟***中的动态元件，所述动态元件包括：无穷大***物理模拟单元、变压器物理模拟单元及电流互感器物理模拟单元组；
建立模拟线路，按所述半波长交流输电动态模拟***的线路模拟比，建立所述模拟线路，并在所述模拟线路上设置故障模拟单元和金属氧化物避雷器模拟单元；
建立模拟发电机组，按所述半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，确定所述模拟发电机组的元件模拟参数；
所述模拟发电机组通过所述模拟线路连接所述模拟电网。
4.如权利要求3所述的建模方法，其特征在于，
所述模拟线路还包括：线路开关、录波器单元和控制台；
所述模拟发电机组包括：水轮机模拟控制器或汽轮机模拟控制器、原动机、升压变压器、并网开关、电流互感器、电压互感器和励磁装置。
5.一种半波长交流输电动态模拟***的建模***，其特征在于，包括：
动态元件参数设计模块，用于设计所述半波长交流输电动态模拟***中的动态元件参数；
故障点和避雷器设置模块，用于在所述半波长交流输电动态模拟***的输电线路上设置故障点和避雷器；
动态模拟***参数设计模块，用于基于所述半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，设计所述半波长交流输电动态模拟***的动态模拟参数；
动态模拟***建立模块，用于基于所述动态元件参数、动态模拟参数、设置的故障点和避雷器，建立动态模拟***；
所述动态模拟***参数设计模块，包括：模拟参数设计模块和模拟比设计模块；
模拟比设计模块包括：电压模拟比mu为500:1，电流模拟比mI为400:1，容量模拟比mS为200000:1，阻抗模拟比mZ为1.25:1；
所述模拟参数设计模块包括：正序元件和零序元件的设计；
按下式计算所述模拟参数：
模拟的正序阻抗X1M＝X1×L÷mZ，X1为正序元件的阻抗，L为模拟线路距离；
模拟的正序电阻R1M≤R1×L÷mZ，R1为正序元件的电阻；
模拟的零序阻抗X0M＝X0×L÷mZ，X0为零序元件的阻抗；
模拟的零序电阻R0M≤R0×L÷mZ，R0为零序元件的电阻；
模拟的正序分布电容：C1M＝C1×L×mZ，C1为正序元件的分布电容；
模拟的零序分布电容：C0M＝C0×3000×mZ，C0为零序元件的分布电容；
金属氧化物避雷器的持续运行电压
U为额定电压。
6.如权利要求5所述的建模***，其特征在于，所述动态元件参数设计模块，包括：模拟线路元件设计模块和电容器设计模块；
所述模拟线路元件设计模块包括：所述线路元件的阻抗角比线路的阻抗角高；
所述模拟线路元件中的电抗器采用抽出不同阻抗角分接头的铜导线环形空心线圈，其中，空心线圈包括：两个串联或并联工作的空芯线饼，两个所述空芯线饼的匝数、抽头和尺寸均相同；
所述电容器设计模块包括：在每个所述线路元件的两侧设置对地电容器，所述电容器的额定电压为4000V；额定容量为0.85μF、0.2μF或5.429μF。
7.如权利要求5-6任一所述的建模***，其特征在于，所述动态模拟***建立模块，包括：
模拟电网建立模块，用于模拟所述半波长交流输电动态模拟***中的动态元件，所述动态元件包括：无穷大***物理模拟单元、变压器物理模拟单元及电流互感器物理模拟单元组；
模拟线路建立模块，用于按所述半波长交流输电动态模拟***的线路模拟比，建立所述模拟线路，并在所述模拟线路上设置故障模拟单元和金属氧化物避雷器模拟单元；
模拟发电机组建立模块，用于按所述半波长交流输电动态模拟***的元件模拟比，确定所述模拟发电机组的元件模拟参数；
所述模拟发电机组建立模块通过所述模拟线路建立模块连接所述模拟电网建立模块。
8.如权利要求7所述的建模***，其特征在于，所述模拟线路还包括：线路开关、录波器单元和控制台；
所述模拟发电机组包括：水轮机模拟控制器或汽轮机模拟控制器、原动机、升压变压器、并网开关、电流互感器、电压互感器和励磁装置。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103645410A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-19 | 国家电网公司 | 一种电网中小电流接地***的动态模拟***和方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN105527545A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-04-27 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种直流配电网动态模拟实验装置及方法 |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Research Status and Prospects of the Half-Wavelength Transmission Lines;Guan Wang 等;《2010 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference》;20100415;第1-4页 * |
| 无损耗传输线物理模拟的集总电路级联数目确定方法;崔翔;《中国电机工程学报》;20170505;第37卷(第9期);第2561-2571页 * |
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