考慮風(fēng)偏閃絡(luò)的電力系統(tǒng)故障場(chǎng)景仿真方法研究

陳立征,姚樹(shù)國(guó),施嘯寒

(1.山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101;2.山東大學(xué) 電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東 濟(jì)南 250061)

0 引 言

自然氣象條件很容易對(duì)電網(wǎng)的輸電線路造成影響[1-2],其中,強(qiáng)風(fēng)氣象對(duì)輸電線路的影響更為廣泛:風(fēng)速?gòu)?qiáng)勁時(shí),容易發(fā)生斷線倒塔故障[3-4];風(fēng)速較強(qiáng)時(shí),線路會(huì)出現(xiàn)舞動(dòng)現(xiàn)象[5-6];風(fēng)速相對(duì)較輕時(shí),絕緣子串發(fā)生風(fēng)偏現(xiàn)象[7-9]。另外,上述因強(qiáng)風(fēng)引起的故障以及現(xiàn)象也有可能致使電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)生永久性故障,進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)中的電力設(shè)備造成損壞[10-11]。在因?yàn)轱L(fēng)引發(fā)的故障中,最易發(fā)生的是風(fēng)偏現(xiàn)象,容易觸發(fā)閃絡(luò)故障。

傳統(tǒng)的風(fēng)偏角計(jì)算模型是基于靜態(tài)受力平衡的剛性直桿模型法[12-13],計(jì)算時(shí),將空氣密度看作標(biāo)準(zhǔn)值,并未考慮動(dòng)態(tài)風(fēng)的影響。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)風(fēng)偏角計(jì)算模型以及風(fēng)偏故障后的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真模擬進(jìn)行了許多相關(guān)研究。文獻(xiàn)[14]中在剛性直桿模型法的基礎(chǔ)上提出了一種懸垂絕緣子串的動(dòng)態(tài)風(fēng)偏角的計(jì)算方法,然后使用ANSYS仿真平臺(tái)對(duì)模型進(jìn)行仿真,證明了方法的可行性,作者在計(jì)算時(shí)并沒(méi)有考慮時(shí)空特性的影響。也有學(xué)者針對(duì)于特定情況下的風(fēng)偏閃絡(luò)現(xiàn)象進(jìn)行了分析;文獻(xiàn)[15]模擬了一種在風(fēng)雨條件下的輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)現(xiàn)象,作者在文中提出了一種提高風(fēng)偏角計(jì)算精度的算法,并根據(jù)風(fēng)偏閃絡(luò)現(xiàn)象的仿真結(jié)果提出了相應(yīng)的預(yù)防措施;文獻(xiàn)[16]中,作者采用蒙特卡羅方法對(duì)臺(tái)……