【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統電磁暫態，并且更具體地，涉及一種用于gis變電站特快速電磁瞬態過程vft的仿真方法及系統。
技術介紹
1、gis變電站隔離開關操作產生的特快速電磁瞬態過程(vft，very?fasttransient)，具有幅值高、波形上升時間短、頻率范圍寬、連續多次脈沖等特點，不僅威脅變電站一次設備的絕緣，也會影響變電站二次設備的可靠工作。開展gis變電站特快速電磁瞬態過程的仿真建模，可實現瞬態過程的預測分析，為gis變電站設計提供依據。
2、特快速電磁瞬態過程仿真，通常基于傳輸線方法，gis母線、架空線、套管采用傳輸線模型，而隔離開關、互感器、變壓器等設備則以集總電路形式嵌入傳輸線模型中。在工程應用中發現，計算與實測結果在波形衰減速度和部分高頻分量上仍存在較大誤差，其焦點集中在套管和架空線的建模。套管模型方面，由于套管無屏蔽處端口以上部分導體不滿足tem波模式且垂直于地面，存在傳輸線近似不合理的問題，輻射效應不應忽略。架空線模型方面，gis變電站架空線離地高度達數十m，滿足傳輸線近似條件的頻率范圍僅為數mhz，無法覆蓋gis特快速電磁瞬態過程數十mhz的頻率范圍，且傳輸線模型難以考慮線下土壤色散效應的影響。近年來，少量研究建立了gis變電站的全波模型，由于計算量過大，工程可行性較低。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術提出了一種用于gis變電站特快速電磁瞬態過程vft的仿真方法，包括：
2、針對gis變電站外部建立gis外部空間全波模型及針
3、通過所述gis內部傳輸線模型，以gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對gis變電站內部vft進行仿真；
4、通過所述gis外部空間全波模型，以gis變電站內部在gis變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對gis變電站外部vft進行仿真。
5、可選的，gis外部空間全波模型與gis內部傳輸線模型，以gis變電站套管端口為耦合點，進行耦合。
6、可選的，耦合點用于聯結gis內部傳輸線模型與gis外部空間全波模型，通過端口等效，完成gis內部傳輸線模型與gis外部空間全波模型間的對接。
7、可選的，gis外部空間全波模型以gis變電站內部套管無屏蔽處端口為激勵端口。
8、可選的，通過所述gis內部傳輸線模型，以gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對gis變電站內部vft進行仿真，包括：
9、將gis變電站外部在gis變電站內部套管端口處的等效；
10、所述將gis變電站外部在gis變電站套管端口處的等效，包括：
11、采用longmire-smith土壤模型，計算gis變電站外部的土壤色散效應，得到土壤頻變參數，通過所述gis內部傳輸線模型使用所述土壤頻變參數，計算得到gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗，并將所述等效阻抗作為負載；
12、基于所述負載，通過所述gis內部傳輸線模型，計算得到gis變電站內部的vft值，以隔離開關電弧過程為激勵源，采用傳輸線方法，計算得到gis內部不同位置的vft值。
13、可選的，通過所述gis外部空間全波模型，以gis變電站內部在gis變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對gis變電站外部vft進行仿真，包括：
14、將gis變電站內部在套管端口處的等效，并以電弧過程作為激勵源，通過gis內部傳輸線模型，建立gis變電站內部在套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路；
15、基于所述戴維南等效電路，通過所述gis外部空間全波模型計算得到gis變電站外部的vft值，通過矩量法計算細線結構的電流分布，并根據電流分布計算得到空間電位分布，根據所述空間電位分布以及所述gis變電站外部的vft值。
16、再一方面，本專利技術還提出了一種用于gis變電站特快速電磁瞬態過程vft的仿真系統，包括：
17、建模單元，用于針對gis變電站外部建立gis外部空間全波模型及針對gis變電站內部建立gis內部傳輸線模型；
18、內部仿真單元，用于通過所述gis內部傳輸線模型，以gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對gis變電站內部vft進行仿真；
19、外部仿真單元，用于通過所述gis外部空間全波模型，以gis變電站內部在gis變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對gis變電站外部vft進行仿真。
20、可選的，gis外部空間全波模型與gis內部傳輸線模型，以gis變電站套管端口為耦合點，進行耦合。
21、可選的，耦合點用于聯結gis內部傳輸線模型與gis外部空間全波模型，通過端口等效，完成gis內部傳輸線模型與gis外部空間全波模型間的對接。
22、可選的，gis外部空間全波模型以gis變電站內部套管無屏蔽處端口為激勵端口。
23、可選的，通過所述gis內部傳輸線模型，以gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對gis變電站內部vft進行仿真，包括：
24、將gis變電站外部在gis變電站內部套管端口處的等效；
25、所述將gis變電站外部在gis變電站套管端口處的等效，包括：
26、采用longmire-smith土壤模型，計算gis變電站外部的土壤色散效應，得到土壤頻變參數，通過所述gis內部傳輸線模型使用所述土壤頻變參數，計算得到gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗，并將所述等效阻抗作為負載；
27、基于所述負載，通過所述gis內部傳輸線模型，計算得到gis變電站內部的vft值，以隔離開關電弧過程為激勵源，采用傳輸線方法，計算得到gis內部不同位置的vft值。
28、可選的，通過所述gis外部空間全波模型，以gis變電站內部在gis變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對gis變電站外部vft進行仿真，包括：
29、將gis變電站內部在套管端口處的等效，并以電弧過程作為激勵源，通過gis內部傳輸線模型，建立gis變電站內部在套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路；
30、基于所述戴維南等效電路，通過所述gis外部空間全波模型計算得到gis變電站外部的vft值，通過矩量法計算細線結構的電流分布，并根據電流分布計算得到空間電位分布，根據所述空間電位分布以及所述gis變電站外部的vft值。
31、再一方面，本專利技術還提供了一種計算設備，包括：一個或多個處理器；
32、處理器，用于執行一個或多個程序；
33、當所述一個或多個程序被所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于GIS變電站特快速電磁瞬態過程VFT的仿真方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述GIS外部空間全波模型與GIS內部傳輸線模型，以GIS變電站套管端口為耦合點，進行耦合。
3.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述耦合點用于聯結GIS內部傳輸線模型與GIS外部空間全波模型，通過端口等效，完成GIS內部傳輸線模型與GIS外部空間全波模型間的對接。
4.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述GIS外部空間全波模型以GIS變電站內部套管無屏蔽處端口為激勵端口。
5.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述通過所述GIS內部傳輸線模型，以GIS變電站外部在GIS變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對GIS變電站內部VFT進行仿真，包括：
6.根據權利要去1所述的仿真方法，其特征在于，所述通過所述GIS外部空間全波模型，以GIS變電站內部在GIS變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對GIS變電站外部VFT進行仿真，包
7.一種用于GIS變電站特快速電磁瞬態過程VFT的仿真系統，其特征在于，包括：
8.根據權利要求7所述的仿真系統，其特征在于，所述GIS外部空間全波模型與GIS內部傳輸線模型，以GIS變電站套管端口為耦合點，進行耦合。
9.根據權利要求7所述的仿真系統，其特征在于，所述耦合點用于聯結GIS內部傳輸線模型與GIS外部空間全波模型，通過端口等效，完成GIS內部傳輸線模型與GIS外部空間全波模型間的對接。
10.根據權利要求7所述的仿真系統，其特征在于，所述GIS外部空間全波模型以GIS變電站內部套管無屏蔽處端口為激勵端口。
11.根據權利要求7所述的仿真系統，其特征在于，所述通過所述GIS內部傳輸線模型，以GIS變電站外部在GIS變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對GIS變電站內部VFT進行仿真，包括：
12.根據權利要去7所述的仿真系統，其特征在于，所述通過所述GIS外部空間全波模型，以GIS變電站內部在GIS變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對GIS變電站外部VFT進行仿真，包括：
13.一種計算機設備，其特征在于，包括：
14.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存有計算機程序，所述計算機程序被執行時，實現如權利要求1-6中任一所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種用于gis變電站特快速電磁瞬態過程vft的仿真方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述gis外部空間全波模型與gis內部傳輸線模型，以gis變電站套管端口為耦合點，進行耦合。
3.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述耦合點用于聯結gis內部傳輸線模型與gis外部空間全波模型，通過端口等效，完成gis內部傳輸線模型與gis外部空間全波模型間的對接。
4.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述gis外部空間全波模型以gis變電站內部套管無屏蔽處端口為激勵端口。
5.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述通過所述gis內部傳輸線模型，以gis變電站外部在gis變電站套管無屏蔽處端口的等效阻抗為負載，并以隔離開關電弧過程為激勵源，對gis變電站內部vft進行仿真，包括：
6.根據權利要去1所述的仿真方法，其特征在于，所述通過所述gis外部空間全波模型，以gis變電站內部在gis變電站套管無屏蔽處端口的戴維南等效電路為激勵源，對gis變電站外部vft進行仿真，包括：
7.一種用于gis變電站特快速電磁瞬態過程vft的仿真系統，其特征在于，包括：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：趙軍，張建功，干喆淵，謝輝春，劉興發，張業茂，徐吉來，廖正海，倪園，胡靜竹，王延召，李妮，路遙，賀偉，周兵，劉震寰，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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