一种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法。
【背景技术】
[0002] 输电线路的工频参数，是电力系统进行潮流计算、短路电流计算、继电保护整定计 算以及制定运行方式等工作的必要参数，其准确性直接关系到这些计算结果的准确性。若 计算中使用的输电线路参数不准确，可能会给电力系统带来很大的影响，甚至产生重大的 电力事故。
[0003] 输电线路参数的获取主要有理论计算法和测量法。理论计算法就是利用输电线路 的自几何均距、互几何均距、对地距离以及导线的材料结构等物理参数，计算得到输电线路 的电阻、电感、电导以及电容等参数。然而，输电线路参数的计算往往比较复杂，且受很多不 确定因素（如气候、环境及地理等）的影响，难以准确的计算。因此，工程上要求新架设及 改造后的电力输电线路工频参数必须进行实际测量。
[0004] 输电线路参数的测量方法主要有离线测量和在线测量两种方法。
[0005] 离线测量需要被测线路停电、并且脱离电网，是传统的线路参数测试方法。但这种 测试方法存在的主要缺点是不能反映实际工作情况下线路参数随运行方式、导线温度等条 件的变化，且线路停电会影响系统的正常运行和潮流的优化分布，危害电网的安全、经济运 行。
[0006] 在线测量法是在被测线路不停电或不完全停电的情况下，对输电线路参数进行测 量的一种方法。该方法能够反映输电线路的实际运行情况，是输电线路参数测量的未来发 展方向。目前输电线路参数的在线测量方法的研宄主要有两个方向：一是针对多回路输电 线路零序互感参数的测量，提出了增量法、积分法和微分法等方法。然而，这种方法只能测 量输电线路的零序阻抗参数，无法测量线路的导纳参数。此外，电力系统在正常运行时，线 路两端的零序电压、电流很小，难以满足测量要求。二是基于传输线理论的线路参数辨识方 法。该方法通过均匀传输线方程，借助于特性阻抗和传播常数求解输电线路的分布参数。该 方法计算单回线路的分布参数比较准确，但对于存在强电磁感应的同塔多回输电线路，由 于待辨识的参数个数多于一次测量所得到的电气方程个数，因而无法计算同塔多回输电线 路的分布参数。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量 方法。
[0008] 解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0009] -种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法，该阻抗参数在线测量方法适用 于长度小于20km的受测三相非对称输电线路，包括以下步骤：
[0010] 步骤一，在受测三相非对称输电线路的两端安装同步测量装置，并在n个不同时 刻（该n个不同时刻的线路电流差异应足够大，以保证所建立的n个方程线性独立）通过 该同步测量装置同步测量受测三相非对称输电线路两端的三相电压和电流信号，以获得n 组不同测量时刻的测量数据，其中，n为正整数且n多3 ;
[0011] 步骤二，对步骤一获得的n组受测三相非对称输电线路两端的三相电压和电流信 号进行快速傅里叶变换，以计算得到n组受测三相非对称输电线路两端的三相电压工频相 量和受测三相非对称输电线路首端的三相电流工频相量，包括：第1组至第n组受测三相 非对称输电线路首端的A相电压工频相量，第1组至第n组受测三相非对称 输电线路首端的B相电压工频相量:Of,…上以、第1组至第n组受测三相非对称输电线 路首端的C相电压工频相量，第1组至第n组受测三相非对称输电线路末端 的A相电压工频相量[>^，…，心以，第1组至第n组受测三相非对称输电线路末端的B相 电压工频相量…，第1组至第n组受测三相非对称输电线路末端的C相电压工 频相量，第1组至第n组受测三相非对称输电线路首端的A相电流工频相量 /f,…第1组至第n组受测三相非对称输电线路首端的B相电流工频相量， 第i组至第n组受测三相非对称输电线路首端的C相电流工频相量…，乃;
[0012] 步骤三，按以下公式（4)计算出受测三相非对称输电线路的A相自阻抗Za、B相自 阻抗Zb、C相自阻抗Ze、A相与B相之间的互感抗Zab、B相与C相之间的互感抗Zb。以及A相 与C相之间的互感抗Za。；
【主权项】
1. 一种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法，该阻抗参数在线测量方法适用于 长度小于20km的受测三相非对称输电线路，包括以下步骤： 步骤一，在受测三相非对称输电线路的两端安装同步测量装置，并在n个时刻通过该 同步测量装置同步测量受测三相非对称输电线路两端的三相电压和电流信号，以获得n组 不同测量时刻的测量数据，其中，n为正整数且n多3 ; 步骤二，对步骤一获得的n组受测三相非对称输电线路两端的三相电压和电流信号 进行快速傅里叶变换，以计算得到n组受测三相非对称输电线路两端的三相电压工频相 量和受测三相非对称输电线路首端的三相电流工频相量，包括：第1组至第n组受测三相 非对称输电线路首端的A相电压工频相量01/，…，穴f，第1组至第n组受测三相非对称 输电线路首端的B相电压工频相量切;\…,Cf，第1组至第n组受测三相非对称输电线 路首端的C相电压工频相量&^,…，第1组至第n组受测三相非对称输电线路末端 的A相电压工频相量[>以，第1组至第n组受测三相非对称输电线路末端的B相 电压工频相量…,[>3，第1组至第n组受测三相非对称输电线路末端的C相电压工 频相量[>=,???,[j=，第1组至第n组受测三相非对称输电线路首端的A相电流工频相量 /f,…,/"，第1组至第n组受测三相非对称输电线路首端的B相电流工频相量/丨'…,if， 第1组至第n组受测三相非对称输电线路首端的C相电流工频相量/广,…,if >; 步骤三，按以下公式（4)计算出受测三相非对称输电线路的A相自阻抗Za、B相自阻抗 Zb、C相自阻抗Z。、A相与B相之间的互感抗Zab、B相与C相之间的互感抗Zb。以及A相与C 相之间的互感抗Z a。；
2. 根据权利要求1所述的三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法，其特征在于： 所述的阻抗参数在线测量方法还包括以下步骤： 步骤四，按以下公式（5)计算出受测三相非对称输电线路的零序阻抗Ztl、正序阻抗Z n 负序阻抗Z2以及正序与零序间的序耦合阻抗Ztll、正序与负序间的序耦合阻抗Z12、负序与零 序间的序親合阻抗Z 2tl;
3. 根据权利要求1或2所述的三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法，其特征在 于：所述同步测量装置的采集精度在16位二进制数以上、采样频率在50kHz以上。
【专利摘要】本发明公开了一种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法，包括：步骤一，在受测三相非对称输电线路的两端安装同步测量装置，并在n个时刻通过该同步测量装置同步测量受测三相非对称输电线路两端的三相电压和电流信号；步骤二，对步骤一获得的n组三相电压和电流信号进行快速傅里叶变换，以计算得到n组受测三相非对称输电线路两端的三相电压工频相量和受测三相非对称输电线路首端的三相电流工频相量；步骤三，按公式(4)计算出每一相的自阻抗参数和各相之间的互感抗参数；步骤四，按公式(5)计算出正序、负序、零序阻抗参数以及各序间的耦合阻抗参数。本发明实现了三相非对称输电线路阻抗参数的在线测量，并具有较高的测量精度。
【IPC分类】G01R27-08
【公开号】CN104820133
【申请号】CN201510176601
【发明人】张跃, 陈晓科, 赵艳军, 赵进全, 盛超, 孙闻, 付聪, 王钤, 骆潘钿, 唐景星, 安然然, 张健, 张远, 王奕, 胡玉岚, 王玲, 马明, 翁洪杰, 张俊峰, 郭明理, 高岩, 袁伟明, 何溪, 候岩岩, 万婉
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月14日