[發明專利]一種利用工頻干擾源帶電測量輸電線路零序導納的方法

有效

• 申請號: 200810048680.9
• 申請日: 2008-08-01
• 公開（公告）號: CN101363880A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 胡志堅;張承學
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 武漢天力專利事務所
• 代理人: 程祥;馮衛平

1.一種利用工頻干擾源帶電測量輸電線路零序導納的方法，包括以下步驟：

(一)利用互感線路之間的零序互感，作為測量用的零序電源，按下述(1)或(2)獲取輸電線路上的零序干擾電流數據和零序干擾電壓數據

(1)先測量輸電線路的零序干擾電壓，再測量輸電線路的零序干擾電流

首先將輸電線路末端三相短接但不接地，首端三相短接不接地，測量輸電線路首端的零序干擾電壓，測量時間為1秒；再合上輸電線路上首端外接的帶輔助合閘和分閘線圈的空氣開關，將輸電線路首端三相短接接地，測量輸電線路首端的零序干擾電流，測量時間也為1秒；測量過程完成后，將采集到的零序干擾電壓數據和零序干擾電流數據以文件的方式存入存儲器中；

(2)先測量輸電線路的零序干擾電流，再測量輸電線路的零序干擾電壓

首先將輸電線路末端三相短接不接地，首端三相短接接地，測量輸電線路首端的零序干擾電流，測量時間為1秒；再斷開輸電線路上首端外接的帶輔助合閘和分閘線圈的空氣開關，將輸電線路首端三相短接不接地，測量輸電線路首端的零序干擾電壓，測量時間也為1秒；當測量過程完成后，將采集到的零序干擾電流數據和零序干擾電壓數據以文件的方式存入存儲器中；

(二)在得到輸電線路上的零序干擾電流數據和零序干擾電壓數據后，采用下述代數方程法、微分方程法或積分方程法來計算被測線路的零序導納：

(1)、代數方程法

零序導納計算公式：

Y=|I·U·|×[cos(θI-θU+180)+jsin(θI-θU+180)]---(A1)]]>

上式中，Y為輸電線路的零序導納；為輸電線路上的零序基波干擾電流相量，為輸電線路上的零序基波干擾電壓相量；為零序導納的模值，θ_I為零序基波干擾電流相角，θ_U為零序基波干擾電壓相角；

對采集的零序干擾電流和零序干擾電壓數據，采用傅立葉濾波算法，來得到零序基波干擾電流相量和零序基波干擾電壓相量對零序基波干擾電流相量和零序基波干擾電壓相量計算所用數據，取零序干擾電流信號和零序干擾電壓信號暫態過程之后的穩態過程中所對應的采樣數據來進行計算；先計算每個所取信號周波對應的結果，再取這些周波計算結果的平均值作為零序導納的最終計算結果；

(2)微分方程法

a.對于先測量零序干擾電壓，再測量零序干擾電流的情形：

零序電容的計算公式為：

Ck=2Ts×i(k+N4)u(k+1)-u(k-1)---(B1)]]>

(B1)中，N為零序干擾電流和零序干擾電壓的采樣率；k為采樣時刻，T_S為采樣周期；

在所采集的1秒鐘的零序干擾電壓數據和1秒鐘的零序干擾電流數據中，取零序干擾電流信號和零序干擾電壓信號暫態過程后的穩態過程中所對應的采樣數據進行計算；

設取M個周波的穩態采樣數據進行計算，其中，1≤M＜50，且采樣率為N點/周波，則采樣數據點共有M×N個，在這些采樣數據中，采樣時刻k的取值范圍為在k的取值范圍內，取任一個采樣時刻k對應的一組采樣數據，代入(B1)式后，計算出零序電容C_k，再取零序電容C_k的平均值則輸電線路的零序導納為f＝50Hz；

b.對于先測量零序干擾電流，再測量零序干擾電壓的情形：零序電容的計算公式為：

Ck=2Ts×i(k)u(k+1+N4)-u(k-1+N4)---(B2)]]>

(B2)中，N為零序干擾電流和零序干擾電壓的采樣率；k為采樣時刻，T_S為采樣周期；

在所采集的1秒鐘的零序干擾電壓數據和1秒鐘的零序干擾電流數據中，取零序干擾電流信號和零序干擾電壓信號暫態過程后的穩態過程中所對應的采樣數據進行計算；

設取M個周波的穩態采樣數據進行計算，其中，1≤M＜50，且采樣率為N點/周波，則采樣數據點共有M×N個，在這些采樣數據中，采樣時刻k的取值范圍為在k的取值范圍內，取任一個采樣時刻k對應的一組采樣數據，代入(B2)式后，計算出零序電容C_k，再取零序電容C_k的平均值則輸電線路的零序導納為f＝50Hz；

(3)積分方程法

a.對于先測量零序干擾電壓，再測量零序干擾電流的情形：零序電容的計算公式為：

Ck=Ts2[i(k+N4)+i(k-i+N4)]u(k)-u(k-1)---(C1)]]>

(C1)中，N為零序干擾電流和零序干擾電壓的采樣率；k為采樣時刻，T_S為采樣周期；

在所采集的1秒鐘的零序干擾電壓數據和1秒鐘的零序干擾電流數據中，取零序干擾電流信號和零序干擾電壓信號暫態過程后的穩態過程中所對應的采樣數據進行計算；

設取M個周波的穩態采樣數據進行計算，其中，1≤M＜50，且采樣率為N點/周波，則采樣數據點共有M×N個，在這些采樣數據中，采樣時刻k的取值范圍為在k的取值范圍內，取任一個采樣時刻k對應的一組采樣數據，代入

(C1)式后，計算出零序電容C_k，再取零序電容C_k的平均值則輸電線路的零序導納為f＝50Hz；

b.對于先測量零序干擾電流，再測量零序干擾電壓的情形：零序電容的計算公式為：

Ck=Ts2[i(k)+i(k-1)]u(k+N4)-u(k-1+N4)---(C2)]]>

(C2)中，N為零序干擾電流和零序干擾電壓的采樣率；k為采樣時刻，T_S為采樣周期；

在所采集的1秒鐘的零序干擾電壓數據和1秒鐘的零序干擾電流數據中，取零序干擾電流信號和零序干擾電壓信號暫態過程后的穩態過程中所對應的采樣數據進行計算；

設取M個周波的穩態采樣數據進行計算，其中，1≤M＜50，且采樣率為N點/周波，則采樣數據點共有M×N個，在這些采樣數據中，采樣時刻k的取值范圍為在k的取值范圍內，取任一個采樣時刻k對應的一組采樣數據，代入(C2)式后，計算出零序電容C_k，再取零序電容C_k的平均值則輸電線路的零序導納為f＝50Hz。