一种双回输电线路参数的测量方法和设备技术

本申请公开了一种双回输电线路参数的测量方法和设备，通过周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号,根据电压信号生和电流信号生成两组电压模量和两组电流模量，根据第一组模量计算得到电阻模量和电感模量，然后进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，再进行相序变换得到双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗；根据第二组模量和计算得到双回输电线路的电容模量，然后进行相模逆变换得到电容相参数，再进行相序变换得到双回输电线路的正序自电容、零序自电容和零序互电容。实现了无需停电和改变输电线路运行方式，即可同时测量线路正序阻抗和零序的阻抗和容抗等参数，测量精度高且实现简单成本低。简单成本低。简单成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种双回输电线路参数的测量方法和设备


[0001]本申请涉及输电线路参数测量
，尤其涉及一种双回输电线路参数的测量方法和设备。

技术介绍

[0002]输电线路是电力系统不可或缺的一部分，由于社会经济的飞速发展，用电需求与日俱增，电力系统的覆盖范围越来越广，输电线路的数量也随之增加，而由于土地资源的限制，多回并行线路成为新增线路的首要选择。并且同塔双回线路又因其占地面积小、经济价值高、运维简单等优势，逐渐成为电力传输的主要方式。
[0003]由于环境因素的影响，输电线路在运行时的参数与理论值往往存在差异。而输电线路参数的准确获取对保证电力系统的正常运行有着重要的意义，精确的线路参数可以确保保护整定、潮流计算、故障计算等计算的结果更为贴近实际，从而降低输电线路的故障隐患。因此，相关规程有规定输电线路的参数必须进行实测。
[0004]对于双回输电线路参数，现有方法是通过停电或者改变线路加压方式和运行方式来分别测量双回输电线路的正序参数和零序参数，并且单次测量结果只能计算对应的序参数。这样的参数测量方法操作复杂，并且停电和改变线路加压和运行方式，都会对电力的正常使用照成影响，从而造成大量的人力和财产的消耗和损失。
[0005]因此如何在无需停电和改变线路运行方式的情况下实现对双回输电线路的各种参数的测量是有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的主要目的在于提供一种双回输电线路参数的测量方法和设备，旨在解决相关技术中需要停电和改变输电线路的运行方式才能测量双回输电线路的参数的技术问题。
[0007]第一方面，本申请提供一种双回输电线路参数的测量方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号；
[0009]根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量和第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量和第二组电流模量；
[0010]根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，对所述电阻相参数和所述电感相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗；
[0011]根据所述第二组电压模量、所述第二组电流模量和双回输电线路导纳的微分方程计算得到所述双回输电线路的电容模量，对所述电容模量进行相模逆变换得到电容相参数，对所述电容相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自电容、零序自电容和
零序互电容。
[0012]一些实施例中，根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量，具体包括以下步骤：
[0013]通过双回输电线路的各相首端的电压之和减去各相末端的电压得到所述第一组电压模量中的第一电压模量：
[0014]U
G1
＝U
1as
+U
1bs
+U
1cs
+U
2as
+U
2bs
+U
2cs
‑
U
1am
‑
U
1bm
‑
U
1cm
‑
U
2am
‑
U
2bm
‑
U
2cm
[0015]其中，U
G1
为所述第一组电压模量中的第一电压模量，U
1as
为双回路输电线路中第一回输电线路A相首端的电压，U
1bs
为第一回输电线路B相首端的电压，U
1cs
为第一回输电线路C相首端的电压，U
2as
为双回路输电线路中第二回输电线路A相首端的电压，U
2bs
为第二回输电线路B相首端的电压,U
2cs
为第二回输电线路C相首端的电压,U
1am
为第一回输电线路A相末端的电压，U
1bm
为第一回输电线路B相末端的电压,U
1cm
为第一回输电线路C相末端的电压，U
2am
为第二回输电线路A相末端的电压，U
2bm
为第二回输电线路B相末端的电压，U
2cm
为第二回输电线路C相末端的电压；
[0016]通过所述第一回输电线路三相首端的电压与第二回输电线路三相首端的电压之差减去第一回输电线路三相末端的电压与第二回输电线路三相末端的电压之差得到所述第一组电压模量中的第二电压模量：
[0017]U
G2
＝U
1as
+U
1bs
+U
1cs
‑
U
2as
‑
U
2bs
‑
U
2cs
‑
(U
1am
+U
1bm
+U
1cm
‑
U
2am
‑
U
2bm
‑
U
2cm
)
[0018]其中，U
G2
为所述第一组电压模量中的第二电压模量；
[0019]通过所述第一回输电线路A相与C相首端的电压之和减去第一回输电线路A相和C相末端的电压得到第一组电压模量中的第三电压模量：
[0020]U
L1
＝U
1as
+U
1cs
‑
U
1am
‑
U
1cm
[0021]其中，U
L1
为所述第一组电压模量中的第三电压模量；
[0022]通过将双回输电线路各相首端的电流和末端的电流之和乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第一电流模量：
[0023]I
G1
＝0.5
×
(I
1as
+I
1bs
+I
1cs
+I
2as
+I
2bs
+I
2cs
+I
1am
+I
1bm
+I
1cm
+I
2am
+I
2bm
+I
2cm
)
[0024]其中，I
G1
为所述第一组电流模量中第一电流模量，I
1as
为第一回输电线路A相首端的电流，I
1bs
为第一回输电线路B相首端的电流，I
1cs
为第一回输电线路C相首端的电流，I
2as
为第二回输电线路A相首端的电流，I
2bs
为第二回输电线路B相首端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双回输电线路参数的测量方法，其特征在于，包括：周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号；根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量和第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量和第二组电流模量；根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，对所述电阻相参数和所述电感相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗；根据所述第二组电压模量、所述第二组电流模量和双回输电线路导纳的微分方程计算得到所述双回输电线路的电容模量，对所述电容模量进行相模逆变换得到电容相参数，对所述电容相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自电容、零序自电容和零序互电容。2.按照权利要求1所述的双回输电线路参数的测量方法，其特征在于，根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量，具体包括以下步骤：通过双回输电线路的各相首端的电压之和减去各相末端的电压得到所述第一组电压模量中的第一电压模量：U
G1
＝U
1as
+U
1bs
+U
1cs
+U
2as
+U
2bs
+U
2cs
‑
U
1am
‑
U
1bm
‑
U
1cm
‑
U
2am
‑
U
2bm
‑
U
2cm
其中，U
G1
为所述第一组电压模量中的第一电压模量，U
1as
为双回路输电线路中第一回输电线路A相首端的电压，U
1bs
为第一回输电线路B相首端的电压，U
1cs
为第一回输电线路C相首端的电压，U
2as
为双回路输电线路中第二回输电线路A相首端的电压，U
2bs
为第二回输电线路B相首端的电压,U
2cs
为第二回输电线路C相首端的电压,U
1am
为第一回输电线路A相末端的电压，U
1bm
为第一回输电线路B相末端的电压,U
1cm
为第一回输电线路C相末端的电压，U
2am
为第二回输电线路A相末端的电压，U
2bm
为第二回输电线路B相末端的电压，U
2cm
为第二回输电线路C相末端的电压；通过所述第一回输电线路三相首端的电压与第二回输电线路三相首端的电压之差减去第一回输电线路三相末端的电压与第二回输电线路三相末端的电压之差得到所述第一组电压模量中的第二电压模量：U
G2
＝U
1as
+U
1bs
+U
1cs
‑
U
2as
‑
U
2bs
‑
U
2cs
‑
(U
1am
+U
1bm
+U
1cm
‑
U
2am
‑
U
2bm
‑
U
2cm
)其中，U
G2
为所述第一组电压模量中的第二电压模量；通过所述第一回输电线路A相与C相首端的电压之和减去第一回输电线路A相和C相末端的电压得到第一组电压模量中的第三电压模量：U
L1
＝U
1as
+U
1cs
‑
U
1am
‑
U
1cm
其中，U
L1
为所述第一组电压模量中的第三电压模量；通过将双回输电线路各相首端的电流和末端的电流之和乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第一电流模量：I
G1
＝0.5
×
(I
1as
+I
1bs
+I
1cs
+I
2as
+I
2bs
+I
2cs
+I
1am
+I
1bm
+I
1cm
+I
2am
+I
2bm
+I
2cm
)其中，I
G1
为所述第一组电流模量中第一电流模量，I
1as
为第一回输电线路A相首端的电流，I
1bs
为第一回输电线路B相首端的电流，I
1cs
为第一回输电线路C相首端的电流，I
2as
为第
二回输电线路A相首端的电流，I
2bs
为第二回输电线路B相首端的电流,I
2cs
为第二回输电线路C相首端的电流,I
1am
为第一回输电线路A相末端的电流，I
1bm
为第一回输电线路B相末端的电流，I
1cm
为第一回输电线路C相末端的电流,I
2am
为第二回输电线路A相末端的电流，I
2bm
为第二回输电线路B相末端的电流,I
2cm
为第二回输电线路C相末端的电流；通过将第一回输电线路三相首端的电流与第二回输电线路三相首端的电流之差加上第一回输电线路三相末端的电流与第二回输电线路三相末端的电流之差的结果乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第二电流模量：I
G2
＝0.5
×
(I
1as
+I
1bs
+I
1cs
‑
I
2as
‑
I
2bs
‑
I
2cs
+I
1am
+I
1bm
+I
1cm
‑
I
2am
‑
I
2bm
‑
I
2cm
)其中，I
G2
为所述第一组电流模量中第二电流模量；通过将第一回输电线路A相与C相首端的电流之差加上第一回输电线路A相和C相的末端电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第三电流模量：I
L1
＝0.5
×
(I
1as
‑
I
1cs
+I
1am
‑
I
1cm
)其中，I
L1
为所述第一组电流模量中第三电流模量。3.按照权利要求2所述的双回输电线路参数的测量方法，其特征在于，根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，具体包括以下步骤：代入两个相邻的采集时刻采集到的电压信号和电流信号生成的第一组电压模量和第一组电流模量到所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程中，对所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程求解得到第一电阻模量、第二电阻模量、第三电阻模量、第一电感模量、第二电感模量和第三电感模量：其中，t1为第一采集时刻，t2为第二采样集时刻，t1和t2为两个相邻的采集时刻，T
S
为采样周期T
s
＝t2‑
t1，R
G1
为第一电阻模量，R
G2
为第二电阻模量，R
L1
为第三电阻模量；L
G1
为第一电感模量，L
G2
为第二电感模量，L
L1
为第三电感模量。4.按照权利要求3所述的双回输电线路参数的测量方法，其特征在于，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，具体包括以下步骤：根据相模变换的逆变换公式对所述第一电阻模量、所述第二电阻模量、所述第三电阻模量、所述第一电感模量、所述第二电感模量和所述第三电感模量...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志坚，冯万里，刘龙兴，吴鼎鼎，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：