[发明专利]基于双端测量信息的特高压输电线路正序参数测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输电线路参数测量技术领域，尤其涉及一种基于双端测量信息的特高压输电线路正序参数测量方法。

背景技术

输电线路是电力输送的载体，是电力系统的主要组成部分之一，对电力系统起着极其重要的作用。输电线路的工频参数主要包括正序阻抗、正序电容、零序阻抗、零序电容以及多回互感线路之间的互感等，这些参数用于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选择电力系统运行方式，其准确性直接关系到这些计算结果的准确性。准确地获取输电线路的参数对于电力系统有重要的意义，尤其是随着我国电力系统的不断发展，电网的不断扩大，电力系统自动化程度的不断提高，对输电线路参数的准确性要求越来越高。

线路参数的计算较为复杂，同时受很多不确定因素的影响，包括线路的几何形状、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。长距离输电的线路下垂、带电线路的集肤效应和发热、地质情况的随机性质等等都会给精确计算线路参数带来困难。通常已知的输电线路参数是线路建成初期测定的，这些参数在投运后由于气候、温度、环境及地理等因素的影响会或多或少发生变化。因此，无法仅仅依靠理论计算来获取这些参数的准确值，线路参数需要定期测量。

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，使得在原先的测量系统中忽略的输电线路的分布电容，必须考虑。

同时，特高压输电线路由于电压等级特别高、输电距离特别长，采用输电线路参数集中式等效的误差会显著增加，这时必须考虑输电线路分布电容的影响。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提供一种基于双端测量信息的特高压输电线路正序参数测量方法，以克服现有方法在测量超高压和特高压输电线路的正序参数时测量误差大的弊端，提出的输电线路正序参数测量新方法，实现了对输电线路正序参数的准确测量。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

①将待测的输电线路停电后加压，获得供测量计算用的正序电压和正序电流；

②利用全球卫星定位技术，同时测量输电线路首末两端的三相电压和三相电流，对该输电线路三相电压和三相电流进行同步采样；

③采用傅立叶滤波算法获得输电线路首末两端的三相基波电压和三相基波电流；

④对首末两端的三相基波电压进行序分解得到首末两端基波电压的正序分量、负序分量、零序分量；

⑤对首末两端的三相基波电流进行序分解得到首末两端基波电流的正序分量、负序分量、零序分量；

⑥采用下述公式计算获得该输电线路的正序阻抗：

其中，r₁为输电线路的正序电阻，单位为欧姆，x₁为输电线路的正序电抗，单位为欧姆；为输电线路首端的正序基波电压，单位为伏特；和为输电线路首末两端的正序基波电流，单位为安培；K₁为与输电线路长度L有关的修正系数，K₁＝1+L/50×k₁，k₁为修正参数；

⑦采用下述公式计算获得该输电线路的正序导纳：

g₁为输电线路的正序电导，单位为西门子，b₁为输电线路的正序电纳，单位为西门子；和为输电线路首末两端的正序基波电压，单位为伏特；输电线路首端的正序基波电流，单位为安培；K₂为与输电线路长度L有关的修正系数，K₂＝1+L/50×k₂，k₂为修正参数。

所述步骤①中，在测量输电线路的正序阻抗时，将待测量的输电线路停电，将输电线路末端三相短接，在输电线路首端加上三相电压；

所述步骤①中，在测量输电线路的正序导纳时，将待测量的输电线路停电，将输电线路末端三相开路，在输电线路首端加上三相电压。

所述步骤②中利用GPS的授时功能获得误差小于1微秒的时间基准，在GPS时间同步下，在输电线路首端加上三相电压后，测量系统同时采集输电线路首末端的三相电压和输电线路首末端的三相电流。

所述步骤⑥中，如果采用异频电源进行测量，则对测量得到的电抗x1进行修正，得到工频时的电抗，采用下述公式进行修正：

其中，中f_异频为异频电源的频率，x_1工频为工频时的正序电抗。