[发明专利]一种利用工频干扰源带电测量输电线路零序导纳的方法

权利要求书

1.一种利用工频干扰源带电测量输电线路零序导纳的方法，包括以下步骤：

(一)利用互感线路之间的零序互感，作为测量用的零序电源，按下述(1)或(2)获取输电线路上的零序干扰电流数据和零序干扰电压数据

(1)先测量输电线路的零序干扰电压，再测量输电线路的零序干扰电流

首先将输电线路末端三相短接但不接地，首端三相短接不接地，测量输电线路首端的零序干扰电压，测量时间为1秒；再合上输电线路上首端外接的带辅助合闸和分闸线圈的空气开关，将输电线路首端三相短接接地，测量输电线路首端的零序干扰电流，测量时间也为1秒；测量过程完成后，将采集到的零序干扰电压数据和零序干扰电流数据以文件的方式存入存储器中；

(2)先测量输电线路的零序干扰电流，再测量输电线路的零序干扰电压

首先将输电线路末端三相短接不接地，首端三相短接接地，测量输电线路首端的零序干扰电流，测量时间为1秒；再断开输电线路上首端外接的带辅助合闸和分闸线圈的空气开关，将输电线路首端三相短接不接地，测量输电线路首端的零序干扰电压，测量时间也为1秒；当测量过程完成后，将采集到的零序干扰电流数据和零序干扰电压数据以文件的方式存入存储器中；

(二)在得到输电线路上的零序干扰电流数据和零序干扰电压数据后，采用下述代数方程法、微分方程法或积分方程法来计算被测线路的零序导纳：

(1)、代数方程法

零序导纳计算公式：

Y=|I·U·|×[cos(θI-θU+180)+jsin(θI-θU+180)]---(A1)]]>

上式中，Y为输电线路的零序导纳；为输电线路上的零序基波干扰电流相量，为输电线路上的零序基波干扰电压相量；为零序导纳的模值，θ_I为零序基波干扰电流相角，θ_U为零序基波干扰电压相角；

对采集的零序干扰电流和零序干扰电压数据，采用傅立叶滤波算法，来得到零序基波干扰电流相量和零序基波干扰电压相量对零序基波干扰电流相量和零序基波干扰电压相量计算所用数据，取零序干扰电流信号和零序干扰电压信号暂态过程之后的稳态过程中所对应的采样数据来进行计算；先计算每个所取信号周波对应的结果，再取这些周波计算结果的平均值作为零序导纳的最终计算结果；

(2)微分方程法

a.对于先测量零序干扰电压，再测量零序干扰电流的情形：

零序电容的计算公式为：

Ck=2Ts×i(k+N4)u(k+1)-u(k-1)---(B1)]]>

(B1)中，N为零序干扰电流和零序干扰电压的采样率；k为采样时刻，T_S为采样周期；

在所采集的1秒钟的零序干扰电压数据和1秒钟的零序干扰电流数据中，取零序干扰电流信号和零序干扰电压信号暂态过程后的稳态过程中所对应的采样数据进行计算；

设取M个周波的稳态采样数据进行计算，其中，1≤M＜50，且采样率为N点/周波，则采样数据点共有M×N个，在这些采样数据中，采样时刻k的取值范围为在k的取值范围内，取任一个采样时刻k对应的一组采样数据，代入(B1)式后，计算出零序电容C_k，再取零序电容C_k的平均值则输电线路的零序导纳为f＝50Hz；

b.对于先测量零序干扰电流，再测量零序干扰电压的情形：零序电容的计算公式为：

Ck=2Ts×i(k)u(k+1+N4)-u(k-1+N4)---(B2)]]>

(B2)中，N为零序干扰电流和零序干扰电压的采样率；k为采样时刻，T_S为采样周期；

在所采集的1秒钟的零序干扰电压数据和1秒钟的零序干扰电流数据中，取零序干扰电流信号和零序干扰电压信号暂态过程后的稳态过程中所对应的采样数据进行计算；

设取M个周波的稳态采样数据进行计算，其中，1≤M＜50，且采样率为N点/周波，则采样数据点共有M×N个，在这些采样数据中，采样时刻k的取值范围为在k的取值范围内，取任一个采样时刻k对应的一组采样数据，代入(B2)式后，计算出零序电容C_k，再取零序电容C_k的平均值则输电线路的零序导纳为f＝50Hz；

(3)积分方程法

a.对于先测量零序干扰电压，再测量零序干扰电流的情形：零序电容的计算公式为：

Ck=Ts2[i(k+N4)+i(k-i+N4)]u(k)-u(k-1)---(C1)]]>

(C1)中，N为零序干扰电流和零序干扰电压的采样率；k为采样时刻，T_S为采样周期；

在所采集的1秒钟的零序干扰电压数据和1秒钟的零序干扰电流数据中，取零序干扰电流信号和零序干扰电压信号暂态过程后的稳态过程中所对应的采样数据进行计算；

设取M个周波的稳态采样数据进行计算，其中，1≤M＜50，且采样率为N点/周波，则采样数据点共有M×N个，在这些采样数据中，采样时刻k的取值范围为在k的取值范围内，取任一个采样时刻k对应的一组采样数据，代入

(C1)式后，计算出零序电容C_k，再取零序电容C_k的平均值则输电线路的零序导纳为f＝50Hz；

b.对于先测量零序干扰电流，再测量零序干扰电压的情形：零序电容的计算公式为：

Ck=Ts2[i(k)+i(k-1)]u(k+N4)-u(k-1+N4)---(C2)]]>

(C2)中，N为零序干扰电流和零序干扰电压的采样率；k为采样时刻，T_S为采样周期；

在所采集的1秒钟的零序干扰电压数据和1秒钟的零序干扰电流数据中，取零序干扰电流信号和零序干扰电压信号暂态过程后的稳态过程中所对应的采样数据进行计算；

设取M个周波的稳态采样数据进行计算，其中，1≤M＜50，且采样率为N点/周波，则采样数据点共有M×N个，在这些采样数据中，采样时刻k的取值范围为在k的取值范围内，取任一个采样时刻k对应的一组采样数据，代入(C2)式后，计算出零序电容C_k，再取零序电容C_k的平均值则输电线路的零序导纳为f＝50Hz。