超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法制造技术

本发明专利技术涉及一种超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法，通过建立基于分布参数的超高压同塔四回/双回双极输电线路模型，利用全球卫星定位系统技术（GPS），同时测量四回/四极输电线路首末两端的零序电压和零序电流，实现对零序电压和零序电流的同步采样；再通过本专利给出的测量与计算方法得到超高压同塔四回/双回双极输电线路的零序电阻、零序电感、零序电容参数。本发明专利技术方法基于分布参数模型和传输线方程，极大提高了测量精度，可满足实际工程测量的需要。

Zero sequence parameter measurement method for EHV four tower AC / DC double pole DC line

The invention relates to a high pressure of four circuits on the same tower double circuit AC / DC bipolar zero sequence parameter measurement method, through the establishment based on the distribution parameters of the EHV / four circuits on the same tower double circuit transmission line bipolar model, using the technology of global positioning system (GPS), four / four simultaneous measurement of transmission line at the end of the first pole the ends of the zero sequence voltage and current, realize the synchronous sampling of zero sequence voltage and current; then EHV four circuits on the same tower double circuit transmission line / bipolar zero resistance, inductance and capacitance of zero sequence zero sequence parameters obtained by measuring and calculating method of the patent is given. The method of the invention based on the distributed parameter model and the transmission line equation greatly improves the measuring accuracy, and can meet the needs of actual engineering measurement.

【技术实现步骤摘要】
超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法
本专利技术涉及一种零序参数精确测量方法，内容为超高压同塔四回交流/同塔双极双回直流输电线路零序工频参数精确测量法。
技术介绍
输电线路是电力系统重要组成部分之一，起着输送电能的重要作用。输电线路参数是电力系统潮流计算、短路计算、继电保护整定及故障分析的基础数据。准确地获取输电线路的参数对于保证电力装置的正确动作以及电力系统的正常运行有十分重要的意义。输电线路零序参数受到输电线几何形状、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影响，且无法确定回路电流在大地中的深度，因此无法依靠理论计算来获取这些参数的准确值，为满足实际工程需求，需对线路参数进行实际测量。超高压同塔四回交流/双回双极直流输电线路具有节约输电走廊，降低杆塔建设和电力运输成本的优点，已经在实际工程中得到运用。但由于超高压输电线路距离长、耦合参数多，给线路参数的准确测量带来了极大的困难。目前同塔四回输电线路零序参数测量的研究已经取得了一些成果，主要为利用干扰法、增量法、异频法测量，忽略分布电容的影响，只能适用于短距离线路参数测量。而以往利用分布参数模型和传输线方程推导的零序参数测量方法，不能测量零序互电阻参数，且将四回线路零序电容和零序电感的互参数也分别假设为相等，使得参数测量误差非常大，无法满足实际工程测量需求。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的由于采用集中参数忽略分布电容而无法用于长距离(300km及以上)输电线路参数测量的弊端，也避免了以往测量方法由于参数过于简化导致测量误差过大的缺陷的技术问题；提供了一种不仅适合超高压短距离零序参数的测量，也适用于长距离输电线路零序参数测量；解决了异地信号测量测量的同时性问题；可一次性测量出零序电阻、零序电感、零序电容参数；既适用于超高压同塔四回交流输电线路零序工频参数的测量，也适用于超高压同塔双极双回直流输电线路零序工频参数的测量。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法，其特征在于，基于定义同塔四回输电线路由线路a、线路b、线路c和线路d组成，测量步骤包括：步骤1，停电测量同塔四回输电线路；任选其中一回线路首端三相短接，并施加单相电压，末端三相短接接地；其余三回线路末端三相短接接地，首端三相随机选择短接悬空或短接接地；步骤2，利用全球卫星定位系统的同步授时功能，同步测量线路a、线路b、线路c和线路d首端和末端的零序电压数据和零序电流数据；步骤3，对步骤2所得每个独立测量方式下得到的零序电压测量数据和零序电流测量数据，采用傅立叶算法得到该独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量，再利用这些相量数据将同塔四回输电线路的零序参数求解出来；所需求解的参数包括零序自阻抗参数Z0，零序互阻抗参数Zab、Zac、Zad，零序自电纳参数Y0，零序互电纳参数Yab、Yac、Yad，其中，不考虑电导参数，平行架设且长度同为l的同塔四回输电线路，定义a、b、c、d四回输电线路首端的零序基波电压相量分别为由于测量方式中末端接地，末端的零序基波电压相量皆为0，首端的零序基波电流相量分别为末端的零序基波电流相量分别为零序参数求解过程如下：步骤3.1，由简化零序参数Z0、Zab、Zac、Zad和Y0、Yab、Yac、Yad得矩阵：步骤3.2，利用所选取四种运行方式所对应的首末端零序基波电压、电流相量(左上标为运行方式)，得到：其中，A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3、B4是关于输电线路参数的中间变量。代入电压电流值，解得A1、A2、A3、A4及B1、B2、B3、B4。步骤3.3，其中：将A1、A2、A3、A4代入上式解得中间变量h1、h2、h3、h4，其中l为输电线路长度。步骤3.4，得到：将h1、h2、h3、h4代入解得P1、P2、P3、P4，同时得到矩阵P。步骤3.5，得到：将h1、h2、h3、h4及B1、B2、B3、B4代入上式求得Z1、Z2、Z3、Z4。步骤3.6，得到：将Z1、Z2、Z3、Z4代入解得Z0、Zab、Zac、Zad，同时得到Z矩阵。步骤3.7，得到：由Y＝P/Z得到电纳矩阵Y，同时得到电纳参数Y0、Yab、Yac、Yad。步骤3.8，最后，由Z0、Zab、Zac、Zad及Y0、Yab、Yac、Yad得到对应的同塔四回输电线路零序电阻、零序电感、零序电容参数。在上述的超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法，所述步骤1中，对于其中一回线路首端三相短接，并施加单相电压后，其余线路能够产生八种接线方式，任选八种接线方式中的任意四种进行测量。一种超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法，其特征在于，基于定义同塔双回双极直流线路由线路a、线路b、线路c和线路d组成，线路a为双回双极直流线路第一回的正极，线路c为双回双极直流线路第一回的负极，线路b为双回双极直流线路第二回的正极，线路d为双回双极直流线路第二回的负极；测量步骤包括：步骤1，停电测量同塔双回双极直流输电线路；任选其中一极线路首端施加单相电压，末端短接接地；其余三极线路末端短接接地，首端随机选择短接悬空或短接接地；步骤2，利用全球卫星定位系统的同步授时功能，同步测量线路a、线路b、线路c和线路d首端和末端的零序电压数据和零序电流数据；步骤3，对步骤2所得每个独立测量方式下得到的零序电压测量数据和零序电流测量数据，采用傅立叶算法得到该独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量，再利用这些相量数据将同塔四回输电线路的零序参数求解出来；所需求解的参数包括零序自阻抗参数Z0，零序互阻抗参数Zab、Zac、Zad，零序自电纳参数Y0，零序互电纳参数Yab、Yac、Yad，其中，不考虑电导参数，平行架设且长度同为l的同塔四回输电线路，定义a、b、c、d四回输电线路首端的零序基波电压相量分别为由于测量方式中末端接地，末端的零序基波电压相量皆为0，首端的零序基波电流相量分别为末端的零序基波电流相量分别为零序参数求解过程如下：步骤3.1，由简化零序参数Z0、Zab、Zac、Zad和Y0、Yab、Yac、Yad得矩阵：步骤3.2，利用所选取四种运行方式所对应的首末端零序基波电压、电流相量(左上标为运行方式)，得到：其中，A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3、B4是关于输电线路参数的中间变量。代入电压电流值，解得A1、A2、A3、A4及B1、B2、B3、B4。步骤3.3，其中：将A1、A2、A3、A4代入上式解得中间变量h1、h2、h3、h4，其中l为输电线路长度。步骤3.4，得到：将h1、h2、h3、h4代入解得P1、P2、P3、P4，同时得到矩阵P。步骤3.5，得到：将h1、h2、h3、h4及B1、B2、B3、B4代入上式求得Z1、Z2、Z3、Z4。步骤3.6，得到：将Z1、Z2、Z3、Z4代入解得Z0、Zab、Zac、Zad，同时得到Z矩阵。步骤3.7，得到：由Y＝P/Z得到电纳矩阵Y，同时得到电纳参数Y0、Yab、Yac、Yad。步骤3.8，最后，由Z0、Zab、Zac、Zad及Y0、Yab、Yac、Yad得到对应的同塔双回双极直流输电线路零本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高压同塔四回交流零序参数测量法，基于定义同塔四回输电线路由线路a、线路b、线路c和线路d组成，选择停电测量，从以下八种独立测量方式中任意选择四种方式用于测量同塔四回输电线路零序参数：(1)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(2)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(3)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(4)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；(5)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(6)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；(7)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；(8)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；以上八种测量方式均是在线路a上加压，同理，还可分别在线路b、线路c和线路d上加压，则还有另外的3×8＝24种独立的测量方式可供选择；测量步骤包括：步骤1，停电测量同塔四回输电线路；任选其中一回线路首端三相短接，并施加单相电压，末端三相短接接地；其余三回线路末端三相短接接地，首端三相随机选择短接悬空或短接接地；步骤2，利用全球卫星定位系统的同步授时功能，同步测量线路a、线路b、线路c和线路d首端和末端的零序电压数据和零序电流数据；步骤3，对步骤2所得每个独立测量方式下得到的零序电压测量数据和零序电流测量数据，采用傅立叶算法得到该独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量，再利用这些相量数据将同塔四回输电线路的零序参数求解出来；所需求解的参数包括零序自阻抗参数Z...

【技术特征摘要】
1.一种超高压同塔四回交流零序参数测量法，基于定义同塔四回输电线路由线路a、线路b、线路c和线路d组成，选择停电测量，从以下八种独立测量方式中任意选择四种方式用于测量同塔四回输电线路零序参数：(1)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(2)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(3)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(4)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；(5)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接接地，末端三相短接接地；(6)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；(7)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接接地，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；(8)线路a首端三相短接，施加单相电压，末端三相短接接地；线路b首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路c首端三相短接悬空，末端三相短接接地；线路d首端三相短接悬空，末端三相短接接地；以上八种测量方式均是在线路a上加压，同理，还可分别在线路b、线路c和线路d上加压，则还有另外的3×8＝24种独立的测量方式可供选择；测量步骤包括：步骤1，停电测量同塔四回输电线路；任选其中一回线路首端三相短接，并施加单相电压，末端三相短接接地；其余三回线路末端三相短接接地，首端三相随机选择短接悬空或短接接地；步骤2，利用全球卫星定位系统的同步授时功能，同步测量线路a、线路b、线路c和线路d首端和末端的零序电压数据和零序电流数据；步骤3，对步骤2所得每个独立测量方式下得到的零序电压测量数据和零序电流测量数据，采用傅立叶算法得到该独立测量方式下首端和末端的零序基波电压相量和零序基波电流相量，再利用这些相量数据将同塔四回输电线路的零序参数求解出来；所需求解的参数包括零序自阻抗参数Z0，零序互阻抗参数Zab、Zac、Zad，零序自电纳参数Y0，零序互电纳参数Yab、Yac、Yad，其中，不考虑电导参数，平行架设且长度同为l的同塔四回输电线路，定义a、b、c、d四回输电线路首端的零序基波电压相量分别为由于测量方式中末端接地，末端的零序基波电压相量皆为0，首端的零序基波电流相量分别为末端的零序基波电流相量分别为零序参数求解过程如下：步骤3.1，由简化零序参数Z0、Zab、Zac、Zad和Y0、Yab、Yac、Yad得矩阵：步骤3.2，利用所选取四种运行方式所对应的首末端零序基波电压、电流相量，得到：其中，A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3、B4是关于输电线路参数的中间变量；代入电压电流值，解得A1、A2、A3、A4及B1、B2、B3、B4；步骤3.3，其中：将A1、A2、A3、A4代入上式解得中间变量h1、h2、h3、h4，其中l为输电线路长度；步骤3.4，得到：将h1、h2、h3、h4代入解得P1、P2、P3、P4，同时得到矩阵P；步骤3.5，得到：将h1、h2、h3、h4及B1、B2、B3、B4代入上式求得Z1、Z2、Z3、Z4；步骤3.6，得到：将Z1、Z2、Z3、Z4代入解得Z0、Zab、Zac、Zad，同时得到Z矩阵；步骤3.7，得到：由Y＝P/Z得到电纳矩阵Y，同时得到电纳参数Y0、Yab、Yac、Yad；步骤3.8，最后，由Z0、Zab、Zac、Zad及Y0、Yab、Yac、Yad得到对应的同塔四回输电线路零序电阻、零序电感、零序电容参数。2.一种双回双极直流线路零序参数测量法，其特征在于，基于定义同塔双回双极直流线...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志坚，熊敏，李岩，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42