一種非對稱輸電線路參數(shù)在線測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種非對稱輸電線路參數(shù)在線測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路參數(shù)的在線測量法能夠反映實際工作情況下線路參數(shù)隨運行方式、導(dǎo)線 溫度等條件的變化，且不會影響系統(tǒng)的正常運行和潮流的優(yōu)化分布，是輸電線路參數(shù)測量 的未來發(fā)展方向。目前輸電線路參數(shù)在線測量方法的研究主要有兩個方向：一是針對多回 路輸電線路零序互感參數(shù)的測量，提出了增量法、積分法和微分法等方法。然而，這種方法 只能測量輸電線路的零序阻抗參數(shù)，無法測量線路的導(dǎo)納參數(shù)及正序參數(shù)。此外，電力系統(tǒng) 在正常運行時，線路中的零序分量很小，難以滿足測量要求。二是基于傳輸線分布參數(shù)理 論，通過均勻傳輸線的特性阻抗和傳播常數(shù)求解輸電線路的分布參數(shù)。該方法計算單回三 相對稱線路的分布參數(shù)比較準(zhǔn)確，但對于非對稱輸電線路，由于需要求解的輸電線路參數(shù) 個數(shù)多于一次測量所得到的電氣方程個數(shù)，因而無法計算非對稱輸電線路的分布參數(shù)。
[0003] 中國專利申請201510176601. 2公開了一種三相非對稱輸電線路阻抗參數(shù)在線測 量方法，包括：步驟一，在受測三相非對稱輸電線路的兩端安裝同步測量裝置，并在n個時 刻通過該同步測量裝置同步測量受測三相非對稱輸電線路兩端的三相電壓和電流信號；步 驟二，對步驟一獲得的n組三相電壓和電流信號進行快速傅里葉變換，以計算得到n組受測 三相非對稱輸電線路兩端的三相電壓工頻相量和受測三相非對稱輸電線路首端的三相電 流工頻相量；步驟三，計算出每一相的自阻抗參數(shù)和各相之間的互阻抗參數(shù)；步驟四，計算 出正序、負(fù)序、零序阻抗參數(shù)以及各序間的耦合阻抗參數(shù)。該技術(shù)方案的不足在于，僅僅實 現(xiàn)三相非對稱輸電線路阻抗參數(shù)的在線測量，而對于重要性不亞于阻抗參數(shù)的導(dǎo)納參數(shù)， 則沒有涉及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種非對稱輸電線路參數(shù)在線測量方 法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種非對稱輸電線路參數(shù)在線測量方法，其適 用于長度小于150km、電壓等級在500kV以下的輸電線路參數(shù)在線測量，其包括以下步驟：
[0006] 步驟一，在被測線路的兩端安裝同步測量裝置，通過該同步測量裝置同步測量被 測線路兩端的電壓和電流信號，并進行m(m多2)次不同的測量；
[0007] 步驟二，對步驟一獲得的m組被測線路兩端的電壓和電流信號進行傅里葉 變換，計算m組被測線路兩端的工頻電壓相量和電流相量，包括第1組至第m組被測 線路的首端電壓、電流相量t/:1/，…⑶,…奶r;吧uv.?乂(,r; 以,…,/二°; …乂(r;末端的電壓相量、電流相量…，，…; 奶，…，防、t…，技?，塏，…，歧?，挖，…，挖?，
[0008] 步驟三，按以下公式計算被測線路A、B、C相的自導(dǎo)納Ya、Yb、Y。及各相的互導(dǎo)納Yab、 Ybc、Yac.
[0009] Yf =
[0010] 步驟四，按以下公式計算被測線路A、B、C相的自阻抗Za、Zb、Z。，各相的互阻抗Zab、 Zbc^Zac. toon]z, = (i,Ti,r1(i,Tu)
[0012] 本發(fā)明的輸電線路參數(shù)計算方法中，先求導(dǎo)納參數(shù)、再求阻抗參數(shù)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，步驟三中，
[0018] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，步驟四中，

[0026] i= 1，2，…，m
[0027] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，進一步包括如下步驟：
[0028] 步驟五，按以下公式計算被測線路每回的正序阻抗Z1、負(fù)序阻抗Z2、零序阻抗Z。、 正序與負(fù)序間的序耦合阻抗Z12、零序與正序間的序耦合阻抗Zm、零序與負(fù)序間的序耦合阻 抗Z02:
[0030] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，步驟五中，
[0034] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，進一步包括如下步驟：
[0035] 步驟六，按以下公式計算被測線路每回的正序?qū)Ъ{Y1、負(fù)序?qū)Ъ{Y2、零序?qū)Ъ{Y。、 正序與負(fù)序間的序耦合導(dǎo)納Y12、零序與正序間的序耦合導(dǎo)納Ym、零序與負(fù)序間的序耦合導(dǎo) 納Y02:
[0037] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，步驟六中，

[0041] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，同步測量裝置的采集精度在16位二進制數(shù)以上、 采樣頻率在50kHz以上。
[0042] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0043] 本發(fā)明僅需在被測線路的兩端安裝同步測量裝置，在測得m(m多2)組線路兩端的 電壓和電流信號之后，由以上計算公式不僅可以計算出被測線路每相的自阻抗、自導(dǎo)納參 數(shù)以及各相之間的互阻抗、互導(dǎo)納參數(shù)，還可以通過矩陣變換計算出被測線路的正序、零序 阻抗和導(dǎo)納參數(shù)，以及各序間的序耦合阻抗、導(dǎo)納參數(shù)；另外，經(jīng)仿真驗證，本發(fā)明測得的三 相非對稱輸電線路參數(shù)具有很高的精度。
【附圖說明】
[0044] 圖1為實施例1中，三相非對稱輸電線路模型；
[0045] 圖2為實施例1中，輸電線路參數(shù)測試模型。
【具體實施方式】
[0046] 實施例1
[0047] 本實施例的三相非對稱輸電線路參數(shù)在線測量方法，適用于長度小于150km、電壓 等級在500kV及以下的輸電線路，包括以下步驟：
[0048] 步驟一，在被測的同塔多回輸電線路兩端安裝同步測量裝置，并在m個不同的時 刻（在m個不同時刻的線路電流差異要足夠大，以保證所建立的方程線性獨立）通過該同 步測量裝置同步測量被測線路兩端的電壓和電流信號，以獲得m組不同測量時刻的測量數(shù) 據(jù)，其中，m彡2。
[0049] 上述的同步測量裝置可選用現(xiàn)有技術(shù)中基于GPS同步時鐘實現(xiàn)線路兩端電流、電 壓信號同步測量的測量裝置，其采集精度應(yīng)在16位二進制數(shù)以上，采樣頻率應(yīng)在50kHz以 上。
[0050] 步驟二，對步驟一獲得的m組被測線路兩端的電壓和電流信號進行傅里葉 變換，計算m組被測線路兩端的工頻電壓相量和電流相量，包括第1組至第m組被測 線路的首端電壓、電流相量汐:1/，…,?°;郊>,…奶r;巧V.?此廣；…,?° ; 乂(r>;末端的電壓相量、電流相量奶^.、把°;呢>,".此『 >; 奶'…，奶巧，…乂^以，…，切)；巧，…乂(r。
[0051] 步驟三，按以下公式（1)計算被測線路A、B、C相的自導(dǎo)納Ya、Yb、Y。及各相的互導(dǎo) 納Yab、Ybc、Yac。

[0057]步驟四，按以下公式（2)計算被測線路A、B、C相的自阻抗Za、Zb、Z。，各相的互阻抗 Zab、Zbc'Z