本發(fā)明涉及換流站直流場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

換流站直流場(chǎng)是指換流站中安置母線、避雷器、開關(guān)及電抗器等設(shè)備的專用場(chǎng)所，直流場(chǎng)安全距離即各高壓帶電設(shè)備之間和高壓帶電設(shè)備與工作人員之間不發(fā)生放電風(fēng)險(xiǎn)而威脅設(shè)備和人身安全需要滿足的距離。直流場(chǎng)內(nèi)的安全距離涉及到換流站的建設(shè)成本及投運(yùn)后的工作人員安全問題，因此，直流場(chǎng)內(nèi)的安全距離是在換流站設(shè)計(jì)前期必須考慮的重要因素。換流站直流場(chǎng)安全距離由高壓帶電設(shè)備的絕緣水平和各可能發(fā)生放電風(fēng)險(xiǎn)的空氣間隙的操作沖擊放電電壓共同決定。

目前，行業(yè)內(nèi)主要采用慣用法進(jìn)行直流線路的帶電作業(yè)絕緣配合計(jì)算，或者采用基于帶電作業(yè)危險(xiǎn)率確定絕緣間隙安全距離的方法，而對(duì)直流輸電工程的換流站直流場(chǎng)內(nèi)各種高壓帶電設(shè)備的安全距離計(jì)算并無明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

近年來，我國直流輸電工程飛速發(fā)展，規(guī)劃和新建的換流站電壓等級(jí)越來越高，且換流站也逐步往多端方向發(fā)展，因此，設(shè)計(jì)一種標(biāo)準(zhǔn)的、可廣泛用于換流站直流場(chǎng)的安全距離計(jì)算方法顯得尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中主要采用慣用法進(jìn)行直流線路的帶電作業(yè)絕緣配合計(jì)算，或者采用基于帶電作業(yè)危險(xiǎn)率確定絕緣間隙安全距離的方法，而對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)各種高壓帶電設(shè)備的安全距離計(jì)算缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法，包括：

根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；

根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離。

優(yōu)選地，根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系具體包括：

根據(jù)換流站直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的具體可由公式一表達(dá)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，公式一具體為：

u50％＝k·d^a；

其中，u50％為間隙50％沖擊放電電壓，d為間隙距離，k、a均為常數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果確定。

優(yōu)選地，根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓具體包括：

根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過公式二確定絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓，公式二具體為：

uw≥um；

根據(jù)最小操作沖擊耐受電壓通過公式三獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓，公式三具體為：

ua＝(1+a)uw；

其中，uw為最小操作沖擊耐受電壓，um為絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，a為安全裕度，ua為不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓。

優(yōu)選地，根據(jù)操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離具體包括：

根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)公式一計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離，并確定安全裕度為0時(shí)的最小安全距離。

優(yōu)選地，根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離之后還包括：

根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，并判定危險(xiǎn)率校驗(yàn)的結(jié)果是否大于10^-5，若是，則安全距離不滿足要求，否則，安全距離滿足要求，危險(xiǎn)率計(jì)算公式具體為：

其中，p0(u)為操作過電壓幅值的概率密度分布函數(shù)；pd(u)為空氣間隙在操作過電壓幅值為u時(shí)擊穿的概率密度分布函數(shù)，p0(u)由公式四獲得，pd(u)由公式五獲得，公式四具體為：

公式五具體為：

其中，σ0為操作過電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差；σd為空氣間隙放電電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；uav為操作過電壓平均值，單位為kv；u50％為空氣間隙50％放電電壓，單位為kv。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算系統(tǒng)，包括：

沖擊試驗(yàn)?zāi)K，用于根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

確定模塊，用于根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；

安全距離計(jì)算模塊，用于根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離。

優(yōu)選地，沖擊試驗(yàn)?zāi)K具體包括：

沖擊試驗(yàn)單元，用于根據(jù)換流站直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的具體可由公式一表達(dá)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，公式一具體為：

u50％＝k·d^a；

其中，u50％為間隙50％沖擊放電電壓，d為間隙距離，k、a均為常數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果確定。

優(yōu)選地，確定模塊具體包括：

確定單元，用于根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過公式二確定絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓，公式二具體為：

uw≥um；

根據(jù)最小操作沖擊耐受電壓通過公式三獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓，公式三具體為：

ua＝(1+a)uw；

其中，uw為最小操作沖擊耐受電壓，um為絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，a為安全裕度，ua為不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓。

優(yōu)選地，安全距離計(jì)算模塊具體包括：

安全距離計(jì)算單元，用于根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)公式一計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離，并確定安全裕度為0時(shí)的最小安全距離。

優(yōu)選地，還包括：

危險(xiǎn)率校驗(yàn)?zāi)K，用于根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，并判定危險(xiǎn)率校驗(yàn)的結(jié)果是否大于10^-5，若是，則安全距離不滿足要求，否則，安全距離滿足要求，危險(xiǎn)率計(jì)算公式具體為：

其中，p0(u)為操作過電壓幅值的概率密度分布函數(shù)；pd(u)為空氣間隙在操作過電壓幅值為u時(shí)擊穿的概率密度分布函數(shù)，p0(u)由公式四獲得，pd(u)由公式五獲得，公式四具體為：

公式五具體為：

其中，σ0為操作過電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差；σd為空氣間隙放電電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；uav為操作過電壓平均值，單位為kv；u50％為空氣間隙50％放電電壓，單位為kv。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法及系統(tǒng)，包括：根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離。本發(fā)明實(shí)施例中通過考慮換流站直流場(chǎng)內(nèi)電極尺寸、電極形狀等因素及帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，并通過沖擊放電試驗(yàn)，得到各存在放電風(fēng)險(xiǎn)的空氣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的關(guān)系式，再根據(jù)設(shè)備的操作沖擊絕緣水平取一定裕度，計(jì)算各絕緣空氣間隙在不同安全裕度下的安全距離，整個(gè)方法流程簡(jiǎn)單便捷，可有效測(cè)得換流站直流場(chǎng)內(nèi)各設(shè)備的安全距離，且可以廣泛應(yīng)用于大范圍內(nèi)的換流站直流場(chǎng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中主要采用慣用法進(jìn)行直流線路的帶電作業(yè)絕緣配合計(jì)算，或者采用基于帶電作業(yè)危險(xiǎn)率確定絕緣間隙安全距離的方法，而對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)各種高壓帶電設(shè)備的安全距離計(jì)算缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中主要采用慣用法進(jìn)行直流線路的帶電作業(yè)絕緣配合計(jì)算，或者采用基于帶電作業(yè)危險(xiǎn)率確定絕緣間隙安全距離的方法，而對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)各種高壓帶電設(shè)備的安全距離計(jì)算缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法，包括：

101、根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

首先，對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)的各種設(shè)備如避雷器、開關(guān)及電抗器等的電機(jī)尺寸、電極形狀以及各自的位置關(guān)系、間隙類型等進(jìn)行考慮，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙(如母線-地、母線-墻、電抗器-地等空氣間隙)進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

102、根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；

在根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系之后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置情況及所處的電壓環(huán)境等，通過仿真計(jì)算絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，并根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過絕緣配合原則確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓。

103、根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離。

在根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓之后，根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法，包括：根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離。本發(fā)明實(shí)施例中通過考慮換流站直流場(chǎng)內(nèi)電極尺寸、電極形狀等因素及帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，并通過沖擊放電試驗(yàn)，得到各存在放電風(fēng)險(xiǎn)的空氣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的關(guān)系式，再根據(jù)設(shè)備的操作沖擊絕緣水平取一定裕度，計(jì)算各絕緣空氣間隙在不同安全裕度下的安全距離，整個(gè)方法流程簡(jiǎn)單便捷，可有效測(cè)得換流站直流場(chǎng)內(nèi)各設(shè)備的安全距離，且可以廣泛應(yīng)用于大范圍內(nèi)的換流站直流場(chǎng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中主要采用慣用法進(jìn)行直流線路的帶電作業(yè)絕緣配合計(jì)算，或者采用基于帶電作業(yè)危險(xiǎn)率確定絕緣間隙安全距離的方法，而對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)各種高壓帶電設(shè)備的安全距離計(jì)算缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的技術(shù)問題。

以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，以下將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法的另一個(gè)實(shí)施例，包括：

201、根據(jù)換流站直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的具體可由公式一表達(dá)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，公式一具體為：

u50％＝k·d^a；

其中，u50％為間隙50％沖擊放電電壓，d為間隙距離，k、a均為常數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果確定。

首先，對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)的各種設(shè)備如避雷器、開關(guān)及電抗器等的電機(jī)尺寸、電極形狀以及各自的位置關(guān)系、間隙類型等進(jìn)行考慮，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙(如母線-地、母線-墻、電抗器-地等空氣間隙)進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中，絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系具體可由公式一表達(dá)，公式一具體為：

u50％＝k·d^a；

其中，u50％為間隙50％沖擊放電電壓，d為間隙距離，k、a均為常數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果確定。

202、根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過公式二確定絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓，公式二具體為：

uw≥um；

在根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系之后，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置情況及所處的電壓環(huán)境等，通過仿真計(jì)算絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過公式二確定絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓，公式二具體為：

uw≥um；

即，絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓必須大于或等于絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓。

203、根據(jù)最小操作沖擊耐受電壓通過公式三獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓，公式三具體為：

ua＝(1+a)uw；

其中，uw為最小操作沖擊耐受電壓，um為絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，a為安全裕度，ua為不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓。

在確定了絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓之后，根據(jù)最小操作沖擊耐受電壓及絕緣配合原則通過公式三獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓，公式三具體為：

ua＝(1+a)uw；

其中，uw為最小操作沖擊耐受電壓，um為絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，a為安全裕度，ua為不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓。

204、根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)公式一計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離，并確定安全裕度為0時(shí)的最小安全距離。

在獲得獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓之后，根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)公式一計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離，并確定安全裕度為0時(shí)的最小安全距離。即根據(jù)公式一和不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓ua，可計(jì)算出各絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離d，其中a＝0％時(shí)即為最小安全距離。

205、根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，并判定危險(xiǎn)率校驗(yàn)的結(jié)果是否大于10^-5，若是，則安全距離不滿足要求，否則，安全距離滿足要求，危險(xiǎn)率計(jì)算公式具體為：

其中，p0(u)為操作過電壓幅值的概率密度分布函數(shù)；pd(u)為空氣間隙在操作過電壓幅值為u時(shí)擊穿的概率密度分布函數(shù)，p0(u)由公式四獲得，pd(u)由公式五獲得，公式四具體為：

公式五具體為：

其中，σ0為操作過電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差；σd為空氣間隙放電電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；uav為操作過電壓平均值，單位為kv；u50％為空氣間隙50％放電電壓，單位為kv。

最后，需要對(duì)根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)上述安全距離計(jì)算結(jié)果進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，滿足要求的安全距離其危險(xiǎn)率校驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不大于10^-5。

具體的，根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，并判定危險(xiǎn)率校驗(yàn)的結(jié)果是否大于10^-5，若是，則安全距離不滿足要求，否則，安全距離滿足要求，危險(xiǎn)率計(jì)算公式具體為：

其中，p0(u)為操作過電壓幅值的概率密度分布函數(shù)；pd(u)為空氣間隙在操作過電壓幅值為u時(shí)擊穿的概率密度分布函數(shù)，p0(u)由公式四獲得，pd(u)由公式五獲得，公式四具體為：

公式五具體為：

其中，σ0為操作過電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差；σd為空氣間隙放電電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；uav為操作過電壓平均值，單位為kv；u50％為空氣間隙50％放電電壓，單位為kv。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法，包括：根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過公式二確定絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓；根據(jù)最小操作沖擊耐受電壓通過公式三獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離；根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)。本發(fā)明實(shí)施例中通過考慮換流站直流場(chǎng)內(nèi)電極尺寸、電極形狀等因素及帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，并通過沖擊放電試驗(yàn)，得到各存在放電風(fēng)險(xiǎn)的空氣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的關(guān)系式，再根據(jù)設(shè)備的操作沖擊絕緣水平取一定裕度，計(jì)算各絕緣空氣間隙在不同安全裕度下的安全距離，并且最后根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，判斷求解的安全距離是否滿足要求，整個(gè)方法流程簡(jiǎn)單便捷，可有效測(cè)得換流站直流場(chǎng)內(nèi)各設(shè)備的安全距離，且可以廣泛應(yīng)用于大范圍內(nèi)的換流站直流場(chǎng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中主要采用慣用法進(jìn)行直流線路的帶電作業(yè)絕緣配合計(jì)算，或者采用基于帶電作業(yè)危險(xiǎn)率確定絕緣間隙安全距離的方法，而對(duì)換流站直流場(chǎng)內(nèi)各種高壓帶電設(shè)備的安全距離計(jì)算缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的技術(shù)問題。

以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算方法的另一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，以下將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換流站直流場(chǎng)安全距離計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，包括：

沖擊試驗(yàn)?zāi)K301，用于根據(jù)直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，沖擊試驗(yàn)?zāi)K301具體包括：

沖擊試驗(yàn)單元3011，用于根據(jù)換流站直流場(chǎng)內(nèi)的帶電設(shè)備之間的位置關(guān)系和間隙類型，對(duì)存在放電風(fēng)險(xiǎn)的絕緣間隙進(jìn)行操作沖擊放電試驗(yàn)，得到絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的具體可由公式一表達(dá)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，公式一具體為：

u50％＝k·d^a；

其中，u50％為間隙50％沖擊放電電壓，d為間隙距離，k、a均為常數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果確定；

確定模塊302，用于根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓確定絕緣間隙在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓，確定模塊302具體包括：

確定單元3021，用于根據(jù)絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓通過公式二確定絕緣間隙的最小操作沖擊耐受電壓，公式二具體為：

uw≥um；

根據(jù)最小操作沖擊耐受電壓通過公式三獲得在不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓，公式三具體為：

ua＝(1+a)uw；

其中，uw為最小操作沖擊耐受電壓，um為絕緣間隙可能承受的最大操作過電壓，a為安全裕度，ua為不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓；

安全距離計(jì)算模塊303，用于根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離，安全距離計(jì)算模塊303具體包括：

安全距離計(jì)算單元3031，用于根據(jù)不同安全裕度下的操作沖擊耐受電壓和絕緣間隙的間隙距離與間隙沖擊放電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)公式一計(jì)算獲得絕緣間隙在不同安全裕度下的安全距離，并確定安全裕度為0時(shí)的最小安全距離；

危險(xiǎn)率校驗(yàn)?zāi)K304，用于根據(jù)危險(xiǎn)率計(jì)算公式對(duì)安全距離進(jìn)行危險(xiǎn)率校驗(yàn)，并判定危險(xiǎn)率校驗(yàn)的結(jié)果是否大于10^-5，若是，則安全距離不滿足要求，否則，安全距離滿足要求，危險(xiǎn)率計(jì)算公式具體為：

其中，p0(u)為操作過電壓幅值的概率密度分布函數(shù)；pd(u)為空氣間隙在操作過電壓幅值為u時(shí)擊穿的概率密度分布函數(shù)，p0(u)由公式四獲得，pd(u)由公式五獲得，公式四具體為：

公式五具體為：

其中，σ0為操作過電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差；σd為空氣間隙放電電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；uav為操作過電壓平均值，單位為kv；u50％為空氣間隙50％放電電壓，單位為kv。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。