专利名称：一种双回输电线路零序参数测量方法
技术领域：
本发明属于电力系统测量技术领域，特别是涉及双回输电线路零序参数测量方法。
背景技术：
输电线路是电力系统主要的组成部分之一，也是电力输送的载体，在电力系统中所起的作用极大。电厂与电站或电站与电站之间通常架设双回输电线路，也就是说从A电厂或变电站到B电厂或者变电站之间接架设的联络线路是两回，即两条输电线路。输电线路的参数主要指其工频参数，它包括正序阻抗、零序阻抗、正序电容、零序电容以及多回线路之间的耦合电容和互感阻抗等，这些参数主要用于电力系统故障分析、 潮流计算、短路电流计算、继电保护整定计算以及选择电力系统运行方式等，这些线路参数是在工作之前建立电力系统数学模型的必备参数，没有准确的线路参数很难保证上述计算的正确，就无法保证装置的正确动作，进而影响到电力系统的正常运行。因此，获取准确的输电线路参数对电力系统安全、稳定、可靠运行具有十分重要的意义。而这些计算复杂且受诸多不确定因素的影响，包括输电线路的几何形状、电流、环境温度、风速、土壤电阻率、避雷线架设方式和线路路径等因素，无法依靠理论计算来获取这些参数的准确值。特别是输电线路的零序参数，由于涉及到地中回路的情况，无法确定回路电流在大地中的深度，计算很难保证数值的准确性，为此，工程上要求对新架设及改造后的电力线路工频参数进行实际测量。目前输电线路参数测量方法已有了深入的研究，并研制了相应的测量系统装置， 已投入运行。然而随着电力系统的不断发展，输电线路长度的增加，电压等级的上升，使得现有测量方法中忽略的输电线路的分布电容，必须予以考虑。同时，电压等级为500kV的超高压和电压等级为750kV及以上的特高压输电线路由于电压等级特别高、输电距离特别长，基于集总参数模型的输电线路参数测量方法，其测量误差随输电线路长度的增加而显著增加，因此必须考虑输电线路分布电容的影响。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有方法在测量超高压和特高压互感线路参数时由于忽略分布电容影响导致线路零序参数测量误差太大的弊端，提出了一种基于分布参数模型的超/特高压双回输电线路零序参数测量新方法。本发明的技术方案为一种双回输电线路零序参数测量方法，包括以下步骤步骤1，选择带电测量或停电测量双回输电线路，所述双回输电线路由线路I和线路II组成，选择带电测量时，从以下六种独立测量方式中任意选择四种或者以上用于测量双回输电线路；(1)将线路I单相跳闸，0. 5 1. 0秒后再重合闸；线路II正常带电运行；
(2)线路I正常带电运行；线路II单相跳闸，0. 5 1. 0秒后再重合闸；(3)使线路I三相负荷不平衡；线路II正常带电运行；(4)线路I正常带电运行；使线路II三相负荷不平衡；(5)线路I停电，首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路II正常带电运行；(6)线路I正常带电运行；线路II停电，首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；选择停电测量时，从以下四种独立测量方式中任意选择两种或者以上独立测量方式用于测量双回输电线路；(1)线路I首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路II首端三相短接不接地，末端三相短接接地；(2)线路I首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路II首端和末端分别三相短接接地；(3)线路I首端三相短接不接地，末端三相短接接地；线路II首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；(4)线路I首端和末端分别三相短接接地；线路II首端三相短接，施加单相电压， 末端三相短接接地；步骤2，采用步骤1所选择的各种独立测量方式分别测量双回输电线路；当采用任一独立测量方式测量双回输电线路时，利用全球卫星定位系统同时测量线路I和线路II首端和末端的零序电压测量数据和零序电流测量数据；步骤3，对步骤2所得每个独立测量方式下测量得到的零序电压测量数据和零序电流测量数据，采用傅立叶算法得到该独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量；再根据各独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量，将双回输电线路的零序参数求解出来，所述零序参数包括线路I的零序自阻抗 Za、线路II的零序自阻抗zb、线路I和线路II间的零序互阻抗Zm、线路I的零序自导纳ya、 线路II的零序自导纳yb、线路I和线路II间的零序互导纳ym、线路I的零序自电容Ca、线路II的零序自电容Cb，以及线路I和线路II间的零序互电容Cm。而且，步骤3中，双回输电线路的零序参数求解过程如下，设线路I首端的零序基波电压相量为Uas，线路II首端的零序基波电压相量为Ubs， 线路I首端的零序基波电流相量为Ias，线路II首端的零序基波电流相量为Ibs ；线路I末端的零序基波电压相量为Uar，线路II末端的零序基波电压相量为Ubr，线路I末端的零序基波电流相量为Iak，线路II末端的零序基波电流相量为Ibk ；线路I距首端χ处的零序基波电压相量为Uax，线路II距首端χ处的零序基波电压相量为Ubx，线路I距首端χ处的零序基波电流相量为Iax，线路II距首端χ处的零序基波电流相量为Ibx ；利用末端的零序基波电压相量UAR、Ube和零序基波电流相量IAK、Ibe表示首端的零序基波电压相量^、^、零序基波电流相量IAS、Ibs，得到
权利要求
1.一种双回输电线路零序参数测量方法，其特征在于，测量包括以下步骤步骤1，选择带电测量或停电测量双回输电线路，所述双回输电线路由线路I和线路II 组成，选择带电测量时，从以下六种独立测量方式中任意选择四种或者以上用于测量双回输电线路；(1)将线路I单相跳闸，0.5 1. 0秒后再重合闸；线路II正常带电运行；(2)线路I正常带电运行；线路II单相跳闸，0.5 1. 0秒后再重合闸；(3)使线路I三相负荷不平衡；线路II正常带电运行；(4)线路I正常带电运行；使线路II三相负荷不平衡；(5)线路I停电，首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路II正常带电运行；(6)线路I正常带电运行；线路II停电，首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；选择停电测量时，从以下四种独立测量方式中任意选择两种或者以上独立测量方式用于测量双回输电线路；(1)线路I首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路II首端三相短接不接地，末端三相短接接地；(2)线路I首端三相短接，施加单相电压，末端短接接地；线路II首端和末端分别三相短接接地；(3)线路I首端三相短接不接地，末端三相短接接地；线路II首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；(4)线路I首端和末端分别三相短接接地；线路II首端三相短接，施加单相电压，末端短接接地；步骤2，采用步骤1所选择的各种独立测量方式分别测量双回输电线路；当采用任一独立测量方式测量双回输电线路时，利用全球卫星定位系统同时测量线路I和线路II首端和末端的零序电压测量数据和零序电流测量数据；步骤3，对步骤2所得每个独立测量方式下测量得到的零序电压测量数据和零序电流测量数据，采用傅立叶算法得到该独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量；再根据各独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量，将双回输电线路的零序参数求解出来，所述零序参数包括线路I的零序自阻抗4、线路II的零序自阻抗A、线路I和线路II间的零序互阻抗、、线路I的零序自导纳凡 、线路II的零序自导纳凡、线路I和线路II间的零序互导纳线路I的零序自电容Ce、线路II的零序自电容以及线路I和线路II间的零序互电容^。
2.如权利要求1所述的双回输电线路零序参数测量方法，其特征在于步骤3中，双回输电线路的零序参数求解过程如下，设线路I首端的零序基波电压相量为&，线路II首端的零序基波电压相量为，线路I首端的零序基波电流相量为^，线路II首端的零序基波电流相量为；线路I末端的零序基波电压相量为 ^ ，线路II末端的零序基波电压相量为^ ，线路I末端的零序基波电流相量为U，线路II末端的零序基波电流相量为/皿；线路I距首端I处的零序基波电压相量为~，线路II距首端I处的零序基波电压相量为Vjt ,线路I距首端X处的零序基波电流相量为^，线路II距首端I处的零序基波电流相量为Ja ；利用末端的零序基波电压相量《^￡、^ 和零序基波电流相量&、1 表示首端的零序基波电压相量&、Um、零序基波电流相量、Im,得到 电线路参数的中间变量，通过各独立测量方式下零序基波电压相1;.: 、 、υ 、 /皿和零序电基波流相量^、、、/皿先计算出这些中间变量，再通过这些中间变量求出双回输电线路的零序参数，线路I的零序自阻抗4、线路II的零序自阻抗4、线路I和线路II间的零序互阻抗卞出如下线路I的零序自导纳凡、线路II的零序自导纳_FS、线路I和线路II间的零序互导纳出如下线路I的零序自电容Ca、线路II的零序自电容q、线路I和线路II间的零序互电容 C·求出如下
全文摘要
本发明公开了一种双回输电线路零序参数测量方法，过程为测量双回输电线路的零序参数，既可以进行带电测量，也可以进行停电测量；利用全球卫星定位系统技术，同时测量双回输电线路首末两端的零序电压和零序电流，实现对零序电压和零序电流的同步采样；再计算得到双回输电线路各自的零序自阻抗、零序自电容以及双回输电线路之间的零序互阻抗和零序互电容。本发明方法建立了双回输电线路的分布参数模型，考虑了分布电容对测量结果的影响，从而大大提高了输电线路零序参数测量结果的精度。
文档编号G01R27/02GK102435851SQ201110279268
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者李传奇, 胡志坚 申请人:武汉大学