[發明專利]基于雙端測量信息的特高壓輸電線路正序參數測量方法

無效

• 申請號: 201110003734.1
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102129009A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 胡志堅;李煒
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明涉及電力系統輸電線路參數測量技術領域，尤其涉及一種基于雙端測量信息的特高壓輸電線路正序參數測量方法。

背景技術

輸電線路是電力輸送的載體，是電力系統的主要組成部分之一，對電力系統起著極其重要的作用。輸電線路的工頻參數主要包括正序阻抗、正序電容、零序阻抗、零序電容以及多回互感線路之間的互感等，這些參數用于電力系統進行潮流計算、短路電流計算、繼電保護整定計算以及選擇電力系統運行方式，其準確性直接關系到這些計算結果的準確性。準確地獲取輸電線路的參數對于電力系統有重要的意義，尤其是隨著我國電力系統的不斷發展，電網的不斷擴大，電力系統自動化程度的不斷提高，對輸電線路參數的準確性要求越來越高。

線路參數的計算較為復雜，同時受很多不確定因素的影響，包括線路的幾何形狀、電流、環境溫度、風速、土壤電阻率、避雷線架設方式和線路路徑等因素。長距離輸電的線路下垂、帶電線路的集膚效應和發熱、地質情況的隨機性質等等都會給精確計算線路參數帶來困難。通常已知的輸電線路參數是線路建成初期測定的，這些參數在投運后由于氣候、溫度、環境及地理等因素的影響會或多或少發生變化。因此，無法僅僅依靠理論計算來獲取這些參數的準確值，線路參數需要定期測量。

目前輸電線路參數測量方法已有了深入的研究，并研制了相應的測量系統裝置，已投入運行。然而隨著電力系統的不斷發展，輸電線路長度的增加，電壓等級的上升，使得在原先的測量系統中忽略的輸電線路的分布電容，必須考慮。

同時，特高壓輸電線路由于電壓等級特別高、輸電距離特別長，采用輸電線路參數集中式等效的誤差會顯著增加，這時必須考慮輸電線路分布電容的影響。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明的目的是提供一種基于雙端測量信息的特高壓輸電線路正序參數測量方法，以克服現有方法在測量超高壓和特高壓輸電線路的正序參數時測量誤差大的弊端，提出的輸電線路正序參數測量新方法，實現了對輸電線路正序參數的準確測量。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

①將待測的輸電線路停電后加壓，獲得供測量計算用的正序電壓和正序電流；

②利用全球衛星定位技術，同時測量輸電線路首末兩端的三相電壓和三相電流，對該輸電線路三相電壓和三相電流進行同步采樣；

③采用傅立葉濾波算法獲得輸電線路首末兩端的三相基波電壓和三相基波電流；

④對首末兩端的三相基波電壓進行序分解得到首末兩端基波電壓的正序分量、負序分量、零序分量；

⑤對首末兩端的三相基波電流進行序分解得到首末兩端基波電流的正序分量、負序分量、零序分量；

⑥采用下述公式計算獲得該輸電線路的正序阻抗：

其中，r₁為輸電線路的正序電阻，單位為歐姆，x₁為輸電線路的正序電抗，單位為歐姆；為輸電線路首端的正序基波電壓，單位為伏特；和為輸電線路首末兩端的正序基波電流，單位為安培；K₁為與輸電線路長度L有關的修正系數，K₁＝1+L/50×k₁，k₁為修正參數；

⑦采用下述公式計算獲得該輸電線路的正序導納：

g₁為輸電線路的正序電導，單位為西門子，b₁為輸電線路的正序電納，單位為西門子；和為輸電線路首末兩端的正序基波電壓，單位為伏特；輸電線路首端的正序基波電流，單位為安培；K₂為與輸電線路長度L有關的修正系數，K₂＝1+L/50×k₂，k₂為修正參數。

所述步驟①中，在測量輸電線路的正序阻抗時，將待測量的輸電線路停電，將輸電線路末端三相短接，在輸電線路首端加上三相電壓；

所述步驟①中，在測量輸電線路的正序導納時，將待測量的輸電線路停電，將輸電線路末端三相開路，在輸電線路首端加上三相電壓。

所述步驟②中利用GPS的授時功能獲得誤差小于1微秒的時間基準，在GPS時間同步下，在輸電線路首端加上三相電壓后，測量系統同時采集輸電線路首末端的三相電壓和輸電線路首末端的三相電流。

所述步驟⑥中，如果采用異頻電源進行測量，則對測量得到的電抗x1進行修正，得到工頻時的電抗，采用下述公式進行修正：

其中，中f_異頻為異頻電源的頻率，x_1工頻為工頻時的正序電抗。