一种利用异频注入电源的互感线路零序阻抗参数带电测量方法，依次将互感线路组中的某一线路停电后加异频电压；测量加压线路上的零序电压和加压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和零序电流；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；计算出与异频电源频率对应的异频零序电压和异频零序电流的幅值和相位；再求解包含互感线路异频零序自阻抗和异频零序互阻抗的代数方程组，得到互感线路的异频零序阻抗；最后对计算得到的异频零序阻抗的电抗分量修正，而异频零序阻抗的电阻分量不变，得到５０Ｈｚ工频下的互感线路的零序阻抗参数。
【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 了一种利用异频注入电流进行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量。 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利用异频注入电流的互感 线路零序阻抗参数带电测量方法，包括以下步骤 —、通过下述测量方式来得到供带电测量计算用的零序电压和零序电流； 将互感线路组中的某一线路停电，其它线路正常带电运行。在停电线路上加上异 频电压，即往该线路注入异频电流；为了不与50Hz工频频率相差太大，异频电源的频率可 选择为40Hz至60Hz之间的非工频频率，例如45Hz，55Hz等； 互感线路组中的互感线路为n条(n^2)，需要停电注入异频电流的互感线路的条 数至少为m，每条互感线路停电注入异频电流的测量为一次独立的测量，即至少有m个独立 的测量方式；当n为奇数时，m等于(n+l)/2，且m《n ;当n为偶数时，m等于(n+2)/2，且 m《n j 二、利用GPS技术，实现对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(GPS)的授时功能，获得误差小于1微秒的时间基准，在 GPS时间同步下，同时采集各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同步数据采集装置中。 三、测量完成后，将各测量点的测量数据汇总到某一台计算机中； 四、该计算机在得到互感线路m个独立测量方式下的零序电流和零序电压数据后，采用下面的代数方程法来计算互感线路的零序阻抗 列写出n条互感线路的代数方程如下2<formula>formula see original document page 7</formula>(1) (1)式中，= rii+jXii为第i条互感线路异频零序自阻抗，i =Aj+jXij为第i条互感线路与第j条互感线路之间异频零序互阻抗，i=1，2，…，n ;Zij j = 1，2，…，n，j ^禾^为第i条互感线路首末两端的异频零序电流相]为第i条互感线'〃,-w 2 路首末两端的异频零序电流相量的平均值；^,和《,分别为第i条互感线路首末两端的异 频零序电压相量，《-《,为第i条互感线路上的异频零序电压降相量。 对同步数据采集装置采集的零序电流和零序电压，采用傅立叶算法得到与注入异 频电流频率对应的异频零序电流相量和异频零序电压相量。 (1)式的矩阵形式为1 _《 <formula>formula see original document page 7</formula> 记异频零序阻抗矩阵Z为， Z =Z, 异频零序阻抗矩阵Z的未知数为n2个，但考虑到Z中未知参数的对称性，Z~ 」 因而Z的未知数实际上只有n (n+1) /2个。 记Zi二 1Xn， Zi为第i条互感线路的异频零序自阻抗以及第 条线路与其它互感线路之间的异频零序互阻抗；i = 1，， n， Zi中的未知数为n个。 则Z = 设互感线路i两端节点号为Pi， Qi， i = 1，2，…，n，则《—《,； 按前面所提出的产生供带电测量用的异频零序电流的方法，需至少进行m条互感 线路依次停电测量方式下的测量，每条线路停电注入异频电流的测量为一次独立的测量， 即有m个独立的测量方式。 当n为奇数时，m二 (n+1)/2，且m《n ;当n为偶数时，m = (n+2)/2，且m《n。 采用以下两种计算方法之一来计算异频零序阻抗矩阵Z。 计算方法一 分别计算出Zi， i = 1，2，…，n，来得到异频零序阻抗矩阵Z 众所周知，互感线路上的零序电压相量是互感线路两端的零序电压的相量差，任一条互感线路i上第k(k = 1，， m)个独立测量方式的测量应满足的关系为<formula>formula see original document page 8</formula>W,C口R"中，带括号的上标k为独立领U<formula>formula see original document page 8</formula> (3)方式的编号，下标为 (3)式中，在相 互感线路的首末端编号。 为计算方便，表示清晰起见，将互感线路i上m个独立测量方式下的测量方程写成 矩阵形式 《("=Z,/("，/ = 1,..、"， /t = l,,..,w， (4)式中，在相量/("和《("中，带括号的上标为独立》 线路编号。<formula>formula see original document page 8</formula>(4):方式的编号，下标为互感<formula>formula see original document page 8</formula> Zi = &…Z …Zin]1Xn 将互感线路i上所进行的m个独立效2l训:方式的测量数据代入(4)中，则(4)式为一超定代数方程组，采用最小二乘法求得Zi的解为i,<formula>formula see original document page 9</formula> 在(5)式中(5)<formula>formula see original document page 9</formula>之=[4…Z,,…Z,丄,。 分别求出每条互感线路对应的i,后，则n条互感线路的异频零序阻抗矩阵Z的最小二乘解为 <formula>fo本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用异频注入电源的互感线路零序阻抗参数带电测量方法，包括以下步骤： （一）通过下述测量方式来得到供带电测量计算用的零序电压和零序电流： 通过将ｎ条互感线路组中的某一线路停电，其它线路正常带电运行；在停电线路上加上异频电压；需要停电注入异频电流的互感线路的条数至少为ｍ，每条互感线路停电注入异频电流的测量为一次独立的测量，即至少有ｍ个独立的测量方式；当ｎ为奇数时，ｍ等于（ｎ＋１）／２，且ｍ≤ｎ；当ｎ为偶数时，ｍ等于（ｎ＋２）／２，且ｍ≤ｎ； （一）利ｉ］，ｉ＝１，２，…，ｎ，来得到异频零序阻抗矩阵Ｚ将互感线路ｉ上ｍ个独立测量方式下的测量方程写成矩阵形式： ＊↓［ｉ］↑［（ｋ）］＝Ｚ↓［ｉ］＊↑［（ｋ）］，ｉ＝１，…，ｎ，ｋ＝１，…，ｍ， （３） （３）式中，在相量＊↑［（ｋ）］和＊↓［ｉ］↑［（ｋ）］中，带括号的上标ｋ为独立测量方式的编号，下标为互感线路的编号； ＊↑［（ｋ）］＝［（＊↓［ｐｉ］↑［（ｋ）］＋＊↓［ｑｉ］↑［（ｋ）］／２…（＊↓［ｐｉ］↑［（ｋ）］＋＊↓［ｑｉ］↑［（ｋ）］／２…（＊↓［ｐｎ］↑［（ｋ）］＋＊↓［ｑｎ］↑［（ｋ）］］↓［ｌ×ｎ］ Ｚ↓［ｉ］＝［Ｚ↓［ｉｌ］…Ｚ↓［ｉｉ］…Ｚ↓［ｉｎ］］↓［ｌ×ｎ］ 将互感线路ｉ上所进行的ｍ个独立测量方式的测量数据代入（３）中，则（３）式为一超定代数方程组，采用最小二乘法求得Ｚ的解为＊↓［ｉ］： ＊↓［ｉ］＝（Ｉ↑［Ｔ］Ｉ）↑［－１］Ｉ↑［Ｔ］Ｕ↓［ｉ］（ｉ＝１，２，…，ｎ） （４） 在（４）式中： ＊＊＊ ＊↓［ｉ］＝［Ｚ↓［ｉｌ］ … Ｚ↓［ｉｉ］ … Ｚ↓［ｉｎ］］↓［ｌ×ｎ］； 分别求出每条互感线路对应的＊↓［ｉ］后，则ｎ条互感线路的异频零序阻抗矩阵Ｚ的最小二乘解为： ＊＊＊ 上式中，符号ｊ为虚部符号，表示该分量是电抗分量； 再将异频零序阻抗矩阵＊修正为５０Ｈｚ工频下的零序阻抗矩阵Ｚ↓［０］； 修正方法是，将矩阵＊中各元素的电抗分量ｘ↓［ｉｊ］用公式（５）进行修正，而电阻分量ｒ↓［ｉｊ］保持不变； ｘ↓［ｉｊ０］＝ｘ↓［ｉｊ］×５０／ｆ↓［异频］，ｉ＝１，…，ｎ；ｊ＝１，…，ｎ； （５）（５）式中，ｆ↓［异频］是注入的异频电源的频率，单位为赫兹； 则５０Ｈｚ工频下的零序阻抗矩阵Ｚ↓［０］为： ＊＊＊ 零...
【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]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。