一种互感线路零序阻抗参数带电测量方法技术

一种互感线路零序阻抗带电测量方法，将互感线路中的某一线路停电后加压，或者断开互感线路中某条运行线路的单相开关，再由线路自动重合闸装置合上跳闸的单相开关，恢复线路正常运行，或利用互感线路发生接地故障，或使某线路的三相负荷不平衡等方法来得到供带电测量用的零序大电流；测量停电线路上的零序电压和停电线路两端的零序电流，同时测量其它运行线路两端的零序电压以及线路两端的零序电流；利用ＧＰＳ技术，实现对互感线路多端零序电压、零序电流信号的同步采样，获得互感线路各线路两端的零序电压数据和各线路两端的零序电流数据；再利用最小二乘法，求解包含互感线路零序自阻抗和零序互阻抗的代数方程组得到互感线路的零序阻抗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统输电线路参数测量
，特别是涉及一种互感线路零序阻抗 参数带电测量的方法。
技术介绍
随着电力系统规模的发展，发电厂(变电站)出线增多，互感线路越来越多。含互感线路的零序阻抗会影响到线路故障状态，特别是影响零序电流的大小，对零序 电流保护的影响极大；由于互感线路的零序阻抗受到很多因素的影响，线路走向、零序电 流流经区域的接地电阻率等；理论计算值无法满足继电保护整定值计算的精度要求，如采 用计算值作为整定计算的依据，会使保护在系统故障时产生拒动或误动，这直接威胁到系 统的安全与稳定运行；因此，在中华人民共和国电力行业标准中，《220kV-500kV电网继 电保护运行规程(DL/T559-94， 1995-05-01实施)》中关于继电保护整定的规定指出架 空线路和电缆的零序阻抗、其它对继电保护影响较大的参数应使用实测值。传统的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；由于计算公式中涉 及到大地电阻率等不确切参数，因此公式计算结果是不准确的。用停电测量法测量互感线路零序阻抗参数的方法要求被测线路停电；而要对互感线路 完全停电进行测量经常是不可能的；另外，按传统的停电方式测量，在较广的地域，其设 备量、工作量大到无法承受，测量的同时性也不可能保证；因此，寻求一种互感线路零序 阻抗参数带电测量方法，开发相应的测试系统，是电力系统运行部门所急需的，不仅具有 重要的理论价值，而且具有很大的经济与社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有停电测量法测量互感线路零序阻抗参数的不足，提出了一种互感线路零序阻抗带电测量的方法，实现对互感线路带电运行时零序阻抗参数的准确测且 里°为实现本专利技术的目的，本专利技术提供的技术方案是 一种互感线路零序阻抗参数带电测 量方法，包括以下步骤(一) 通过下述带电测量时互感线路的运行方式1或运行方式2或运行方式3或运行方式 4，或者运行方式l、运行方式2、运行方式3和运行方式4中的任2个以上组合来 得到供带电测量计算用的零序电压和零序电流运行方式l:对于"条互感线路，断开带电运行的互感线路中的一互感线路的单 相开关，造成缺相运行，由负荷电流提供测量用的零序电流，0.5秒 1秒后，再通过互感线路上的自动重合闸恢复该互感线路正常运行的方法，来产生供带电测量 用的零序大电流。运行方式2:将"条互感线路组中的一互感线路停电后加压。运行方式3:使"条互感线路中的一互感线路的三相负荷不平衡来产生测量用零序电流。运行方式4:利用"条互感线路中的一互感线路发生单相接地、两相短路、两相 短路接地或三相接地故障情况下产生的零序大电流。 单独采用运行方式l时，需断开单相开关的互感线路条数为m，且每断开其中一互 感线路的单相开关，都采用运行方式1来产生供带电测量用的零序大电流，并按步骤(二) 测量互感线路的零序电流和零序电压。单独采用运行方式2时，需停电加压的互感线路条数为m，且每停电加压其中一互 感线路，都按步骤(二)测量互感线路的零序电流和零序电压。单独采用运行方式3时，需使三相负荷不平衡的互感线路条数为w，且每使其中一 互感线路的三相负荷不平衡时，都按步骤(二)测量互感线路的零序电流和零序电压。单独采用运行方式4时，需使发生单相接地、两相短路、两相短路接地或三相接地 故障的互感线路条数为w，且每使其中一互感线路发生单相接地、两相短路、两相短路 接地或三相接地故障时，都按步骤(二)测量互感线路的零序电流和零序电压。当采用运行方式l、运行方式2、运行方式3和运行方式4中的任2个以上组合来 得到供带电测量计算用的零序电压和零序电流时，需要在该组合中釆用附个独立的运行 方式来得到测量数据。当"为奇数时，上述w》("+ l)/2;当"为偶数时，上述m二(" + 2)/2。对于"条互感线路，零序自阻抗和零序互阻抗的个数为"。+ 1)/2，因此要计算出 这w。 + l)/2个未知参数，至少需要有n(n + l)/2个代数方程；对于每一个运行方式得到的零序电压和零序电流测量数据，能得到"个代数方程，这样至少需要m个独立运行方 式下的测量数据，才可以求出"(w + l)/2个零序阻抗参数。当"为奇数时，上述m》("+ l)/2，且w《"；当"为偶数时，上述w二(" + 2)/2，且附《W o(一) 利用GPS技术，实现互感线路的零序电压信号和零序电流信号的同步采样，获取 互感线路上的零序电流和零序电压数据利用全球卫星定位系统的授时功能获得误差小于1微秒的时间基准，在全球卫星定 位系统时间同步下，同时采集互感线路中各线路两端的零序电流以及各线路两端的零序 电压，并以文件的方式存入采集装置中。(二) 在测量完成后，将各测量点的数据汇总到中心计算机中。(三) 中心计算机在得到互感线路的零序电流和零序电压采样数据后，采用代数方程法来计算互感线路的零序阻抗 列写出W条互感线路的代数方程如下-<formula>formula see original document page 9</formula>(l)式中，2,,为第；条互感线路的零序自阻抗，/ = 1，2, ，"；Z々.为第f条互感线路与 第y条互感线路之间的零序互阻抗，/,乂^l，2,…，n,/^7; /p,和々为第/条互感线路首末 两端的零序基波电流向量值，t)p,和(^,分别为第/条互感线路首末两端的零序基波电压向量值，-&9,为第/条互感线路上的零序基波电压压降向量值。对同步数据采集装置采集的零序电流采样值和零序电压采样值，采用傅立叶滤波算法 得到相应的零序基波电流向量值和零序基波电压向量值。 (l)式的矩阵形式为 <formula>formula see original document page 10</formula>零序阻抗矩阵z的未知数为^个，但考虑到零序阻抗矩阵z中未知参数的对称性，Zy =Z;,，因而Z的未知数实际上只有"("+ l)/2个。记…z,,…z, ]lxfl， Z,为第/条互感线路的零序自阻抗和第/条线路与其 它互感线路之间的零序互阻抗；Z,中的未知数为n个。贝<formula>formula see original document page 10</formula>设互感线路/两端节点号为A,仏，Z、1，2,…，W，则G, =t>p,-《,；设按前面所提出的产生供带电测量用的零序大电流的方法，共进行了w个独立运行方式的测量。当w为奇数 时，上述/ 》("+ 1)/2 ，且w《"；当w为偶数时，上述m二(" + 2)/2，且w《"。采用以下两种计算方法之一来计算零序阻抗矩阵Z : 计算方法一分别计算出Z,， / = 1，2,—，"，来得到零序阻抗矩阵Z 众所周知，输电线路上的零序电压是输电线路两端的零序电压的向量差，任一条输电 线路/上第A:(A:-l,…，w)个运行方式的测量应满足的关系为<formula>formula see original document page 11</formula>(3)(3)式中，在向量/，,/^和《("中，带括号的上标为运行方式的编号，下标为互感线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互感线路零序阻抗带电测量方法，包括以下步骤：　（一）通过下述带电测量时互感线路的运行方式１或运行方式２或运行方式３或运行方式４，或者运行方式１、运行方式２、运行方式３和运行方式４中的任２个以上组合来得到供带电测量计算用的零序电压和零序电流　运行方式１：对于ｎ条互感线路，断开带电运行的互感线路中的一互感线路的单相开关，造成缺相运行，由负荷电流提供测量用的零序电流，０．５秒～１秒后，再通过互感线路上的自动重合闸恢复该互感线路正常运行的方法，来产生供带电测量用的零序大电流；　运行方式２：将ｎ条互感线路组中的一互感线路停电后加压；　运行方式３：使ｎ条互感线路中的一互感线路的三相负荷不平衡来产生测量用零序电流；　运行方式４：利用ｎ条互感线路中的一互感线路发生单相接地、两相短路、两相短路接地或三相接地故障情况下产生的零序大电流；　单独采用运行方式１时，需断开单相开关的互感线路条数为ｍ，且每断开其中一互感线路的单相开关，都采用运行方式１来产生供带电测量用的零序大电流，并按步骤（二）测量互感线路的零序电流和零序电压；　单独采用运行方式２时，需停电加压的线路条数为ｍ，且每停电加压其中一互感线路，都按步骤（二）测量互感线路的零序电流和零序电压；　单独采用运行方式３时，需使三相负荷不平衡的线路条数为ｍ，且每使其中一互感线路的三相负荷不平衡时，都按步骤（二）测量互感线路的零序电流和零序电压；　单独采用运行方式４时，需使发生单相接地、两相短路、两相短路接地或三相接地故障的线路条数为ｍ，且每使其中一互感线路发生单相接地、两相短路、两相短路接地或三相接地故障时，都按步骤（二）测量互感线路的零序电流和零序电压；　当采用运行方式１、运行方式２、运行方式３和运行方式４中的任２个以上组合来得到供带电测量计算用的零序电压和零序电流时，需要在该组合中采用ｍ个独立的运行方式来得到测量数据；　当ｎ为奇数时，上述ｍ≥（ｎ＋１）／２；当ｎ为偶数时，上述ｍ＝（ｎ＋２）／２；　（二）利用ＧＰＳ技术，实现互感线路的零序电压信号和零序电流信号的同步采样，测量互感线路的零序电流和零序电压　利用全球卫星定位系统的授时功能获得误差小于１微秒的时间基准，在全球卫星定位系统时间同步下，同时采集互感线路中各线路两端的零序电流以及各线路两端的零序电压，并以文件的方式存入采集装置中；　（三）在测量完成后，将各测量点的数据汇总到中心计算机中；　（四）中心计算机在得到各互感线路的零序...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志坚，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]