[发明专利]一种三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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究主要有两个方向：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

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。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

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≥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

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Z_a、B相自阻抗Z_b、C相自阻抗Z_c、A相与B相之间的互感抗Z_ab、B相与C相之间的互感抗Z_bc以及A相与C相之间的互感抗Z_ac；