[發明專利]一種互感線路零序參數帶電測量裝置

無效

• 申請號: 200710181976.3
• 申請日: 2005-09-09
• 公開（公告）號: CN101173971A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 陳允平;胡志堅
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/06;G01R31/08;G01R27/02
• 代理公司: 武漢天力專利事務所
• 代理人: 程祥;馮衛平

本發明是專利申請號為200510019418.8、申請日為2005年9月9日、名稱為一種互感線路零序參數帶電測量方法及裝置的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明屬于電力系統參數測量技術領域，特別是涉及一種帶電測量輸電線路零序參數的測量裝置。

背景技術

隨著電力系統規模的發展，電力工業對安全運行的要求也越來越高。由于發電廠(變電站)出線增多，使得新舊線路同桿、共走廊或部分共走廊，線路之間的電磁耦合日益嚴重。

線路之間的互阻抗(互電阻和互電感)會影響到線路故障狀態，特別是影響零序電流的大小，對零序電流保護的影響極大。由于線路之間的互阻抗受到很多因素的影響，如線路的相間距離、線路之間的距離、線路走向、零序電流流經區域的接地電阻率等。理論計算值無法滿足繼電保護整定值計算的精度要求，如采用計算值作為整定計算的依據，會使保護在系統故障時產生拒動或誤動，這直接威脅到系統的安全與穩定運行。因此，在中華人民共和國電力行業標準中，《220kV-500kV電網繼電保護運行規程(DL/T559-94，1995-05-01實施)》中關于繼電保護整定的規定指出：架空線路和電纜的零序阻抗、平行線間的零序互感阻抗、其它對繼電保護影響較大的參數應使用實測值。

傳統的確定輸電線路零序參數的方法有公式計算法和停電測量法。由于計算公式中涉及到大地電阻率等不確切參數，因此公式計算結果是不準確的。

停電測量法測量互感線路參數的方法要求被測線路全部停電。但由于互感線路的增多要對所有有互感的線路同時停電進行測量經常是不可能的，而分別停電測量則會受到其它運行的互感線路的影響。另外，當互感線路很多時，測量數據按互感線路的平方增加，按傳統的停電方式測量，在較廣的地域，其設備量、工作量大到無法承受，測量的同時性也不可能保證。因此，尋求一種新的互感線路參數測量方法，開發相應的與測試系統，是電力系統運行部門所急需的，不僅具有重要的理論價值，而且具有極大的經濟與社會效益。

發明內容

本發明的目的在于克服現有互感測量技術的不足和存在的問題，提出一種互感線路零序參數帶電測量裝置，實現了對輸電線路帶電運行時線路零序互感參數的準確測量。

互感線路零序參數帶電測量方法，包括以下步驟：

1.通過下述方法之一獲得各條線路的零序電流和零序電壓

在一條線路上外加零序電流；或者通過控制使一條線路由繼電保護裝置斷開線路某一相0.5秒～1.0秒的時間，造成缺相運行，由負荷電流供給測量用的零序電流增量，然后重合線路來產生一個零序電流；或者利用輸電線路在故障(單相短路、兩相短路、兩相短路接地、三相短路或負荷三相不平衡)時產生的零序電流；

2.利用GPS實現輸電線路多端的電壓、電流信號同步采樣

利用全球衛星定位系統的授時功能獲得誤差小于1μs的時間基準，在全球衛星定位系統時間同步下，同時采集加零序電流前后各線路零序電流瞬時值和各條線路兩端零序電壓的瞬時值，并以文件的方式存入后臺計算機中；

3.在測量完成后，利用調制解調器或以太網絡將各測量點的數據匯總到中心計算機中；

4.中心計算機在匯總所有的測量數據后，利用最小二乘法通過解包含互感線路電阻和電感參數在內的微分方程組的方法得到互感線路的零序參數。

基于微分方程的帶電測量方法：

設有n條互感線路，編號分別為：1，2，…，n。當零序電流加到被測系統時，所有有互感的線路上都會產生零序電流的增量，所有與被測線路有關的母線都會產生零序電壓增量。

設Z_ii＝R_i+jX_ii，(i＝1，2，…，n)為第i條線路的自阻抗，包括電阻和電抗兩部分。Z_ij＝R_ij+jX_ij，(i，j＝1，2，…，n，i≠j)為線路i，j之間的互阻抗，亦包括互電阻和互電抗兩部分。

采用微分方程形式表示為：