过电压仿真

基于MATLAB的空载线路合闸过电压仿真电力系统中存在大量储能元件（如电抗L，电容C），当线路开关操作时将使这些储能元件的状态发生变化。此时储能元件会释放出能量，而电源能量仍在持续供给，两种能量相互叠加，将产生高于电源电势的瞬间过电压。这将会影响系统的稳定性和输电线路的绝缘水平，威胁人们的生命财产安全。目前国内外超高压系统中一般利用避雷器与单级合闸电阻限制操作过电压，效果良好。但是在特高压线路合闸过电压仿真中，这两种措施却难以满足预期要求。所以本文提出一种多级合闸电阻措施，经过Matlab/Simulink程序仿真表明，这种方法可以有效减弱空载线路合闸过电压。1．未使用合闸电阻时的过电压仿真1.1搭建模型依据某特高压交流输电工程1000KV输电线路搭建模型。仿真模型用到的元器件有接地ground、断路器breaker、并联RLC支路、输电线路piSectionLine、交流电源、测量电压元件VoltageMesurements及示波器scope，在MATLAB工具箱中找到相应的元器件并按要求搭建好的仿真模型如图1.1所示。图1.1未使用合闸电阻时的过电压仿真模型1.2元器件参数设置分别对仿真模型中的元器件进行参数设置：交流电源参数设置如图1.2所示；并联RLC支路参数设置分别如图1.3、1.4、1.5所示；输电线路的参数设置如图1.6所示，仿真类型模块参数设置如图1.7所示，断路器参数设置如图1.8所示。图1.2交流电源参数设置图1.3并联RLC支路参数设置（1）图1.4并联RLC支路参数设置（2）图1.5并联RLC支路参数设置（3）图1.6输电线路参数设置图1.7仿真参数设置图1.8断路器参数设置1.3仿真结果仿真结果如图1.9所示。图1.9仿真波形由图1.9仿真波形可以看出，未使用合闸电阻时合闸瞬间线路末端将产生合闸过电压。2.采用单级合闸电阻的过电压仿真此仿真即在原有的仿真模型上加一单级合闸电阻支路，仿真模型如图2.1所示。图2.1采用单级合闸电阻仿真电路仿真结果如图2.2所示。图2.2采用单级合闸电阻后的仿真波形由图2.2中的波形可知，采用单级合闸电阻后，过电压问题有所缓解，电压的波形比未加合闸电阻时变得更加平滑。3.采用两级合闸电阻的过电压仿真建立仿真模型如图3.1所示。图3.1采用两级合闸电阻仿真电路仿真结果如图3.2所示。图3.2采用两级合闸电阻仿真波形仿真结果表明采用两级合闸电阻的效果比采用单级合闸电阻更好。4.结论仿真结果表明，在特高压环境中采用多级合闸电阻可以有效减小空载线路合闸过电压。