[发明专利]一种基于分布参数的输电线路零序参数测量方法

说明书

一种基于分布参数的输电线路零序参数测量方法，步骤如下：（1）建立基于分布参数的输电线路零序参数的微分方程；（2）推导出零序参数微分方程的解的表达式；（3）通过测量装置采集被测线路的电压电流数据；（4）将采集数据进行处理后代入零序参数微分状态方程的解的表达式，得到被测输电线路的零序参数。本发明实现了对输电线路零序参数的准确测量，可以减小基于集中参数模型的传统测量方法在测量长距离输电线路时误差大的问题，大幅提高测量结果的精度。

技术领域

本发明涉及一种基于分布参数的输电线路零序参数测量方法，属电力输配电技术领域。

背景技术

电力系统要安全、经济、稳定运行，就必须要掌握准确的线路参数，这是进行正确继电保护整定和潮流计算的前提，这些参数包括零序参数和正序参数。如果计算采用的参数不准，有可能算得错误的短路电流，影响设备的绝缘；或者继保整定出错，使得继保装置误动作；或者在电力系统稳定性分析中得出错误的结果。

确定输电线路零序参数的方法有公式计算法和停电测量法。由于输电线路的零序参数的测量受到很多因素的影响，理论计算值的精度无法满足工程要求。传统的零序参数测量方法是基于集中参数模型，测量误差随线路长度的增加而增大，这是因为集中参数模型没有考虑线路的分布性，而线路越长电容电流带来的误差就越大。

分布参数模型考虑了线路参数的分布性，即电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。

发明内容

本发明的目的是，为了实现对输电线路零序参数的准确测量，公开一种基于分布参数的输电线路零序参数测量方法。

本发明实现的技术方案如下，一种基于分布参数的输电线路零序参数测量方法，包括以下步骤：

(1)建立基于分布参数的输电线路零序参数的微分方程；

(2)推导出零序参数微分方程的解的表达式；

(3)通过测量装置采集被测线路的电压电流数据；

(4)将采集数据进行处理后代入零序参数微分状态方程的解的表达式，得到被测输电线路的零序参数。

所述基于分布参数的输电线路零序参数的微分方程：

由两回线路的分布参数模型得到两条耦合的线路I、II的微分方程关系如下：

因为实际线路中的电压、电流量均为正弦量，所以能得到相量形式的微分方程组：

式中，R₀为零序自电阻，L₀为零序自电感，C₀为零序自电容，R_M0为零序互电阻，L_M0为零序互电感，C_M0为零序互电容。

所述零序参数微分方程的解的表达式为：

式中，Re为取复数的实部，Im为取复数的虚部，γ₁、γ₂、Z₁、Z₂为辅助求解方程组所引入的中间变量。

所述被测输电线路的零序参数由采集数据进行处理后代入零序参数微分方程的解的表达式获得：

以线路首端采集到的三相电压u_Isa(k),u_Isb(k),u_Isc(k)，获得线路首端零序电压

(1)采用傅立叶算法计算其工频基波的实部分量和虚部分量；