基于时域有限元的VFTO全过程仿真新方法  

A New VFTO Whole Process Simulation Method Based on Time Domain Finite Element

作　　者：杜巍[1] 李永刚[1] 刘教民[1] 孙祎[2] 王震洲[3] 

机构地区：[1]华北电力大学,河北省保定市071003 [2]河北省电力公司电力科学研究院,河北省石家庄市050021 [3]河北科技大学,河北省石家庄市050018

出　　处：《中国电机工程学报》2014年第18期3004-3012,共9页Proceedings of the CSEE

基　　金：河北省自然科学基金项目(E2012208006);河北省教育厅高等学校科学研究计划自然科学优秀青年基金项目(Y2012018);中央高校基本科研业务费专项基金项目(12QX26)~~

摘　　要：数值仿真是获得特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及研究其特性的重要方法。针对VFTO多次脉冲的全过程,提出了一种基于时域有限元(time domain finite element method,TDFEM)的VFTO仿真计算方法。构建了计及残余电荷电压的传输母线与集中参数元件的时域有限元模型,并通过与国际上认可的电磁暂态计算程序EMTP的计算结果进行对比,验证了该方法的有效性。与EMTP的计算方法相比,该方法可以对VFTO全过程进行仿真计算,可以充分考虑母线残余电荷电压的分布特性,以及可以获得传输线沿线所有点的电压和电流离散值。The numerical simulation is an important method for obtaining very fast transient overvoltage（VFTO） waveforms and studying the characteristics of VFTO. This paper presented a new VFTO whole process simulation method based on time domain finite element method（TDFEM）. The transmission line model and lumped parameter element models were established by TDFEM, and the VFTO calculation results by internationally recognized electromagnetic transient program （EMTP） and TDFEM were compared to verify the correctness of the proposed method. The proposed method can calculate the whole process of VFTO and the voltage and current discrete values at all points along the transmission line. At the same time, the trapped charge distribution characteristics of the transmission line could be taken into consideration.

关 键 词：特快速暂态过电压 时域有限元 全过程仿真 EMTP 残余电荷电压 

分 类 号：TM85[电气工程—高电压与绝缘技术]