[發明專利]一種利用平均值估算直流輸電系統接地極極址電阻的方法

有效

• 申請號: 201310398827.8
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103487657A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 束洪春;蔣彪;田鑫萃;董俊
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用平均值估算直流輸電系統接地極極址電阻的方法，屬于電力系統測距技術領域。

背景技術

接地極線路是直流輸電系統中不可缺少的一部分，實際中接地極極址的選擇相對比較困難。為了減少接地極電流對換流站設備的影響，直流系統中接地極的極址一般選擇在距離換流站幾十到一百多千米的地方，極址與換流站之間通常架設雙導線并聯的接地極引線。

接地極線路電壓較低，經過的地區多為山區，所以發生線路故障的概率較大，接地極線路發生故障時會影響直流雙極系統，不僅對直流系統安全運行影響較大，而且對大電網骨干網架的穩定運行影響很大。對于接地極線路的故障精確定位，極址電阻值是一個重要的參數。接地極極址電阻容易受所處環境的影響而變化，若能較精確的獲取實時的極址電阻值，對于接地極線路的故障精確定位意義重大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種利用平均值估算直流輸電系統接地極極址電阻的方法，以達到能較精確的獲取實時的極址電阻值的目的。

本發明的技術方案是：一種利用平均值估算直流輸電系統接地極極址電阻的方法，首先利用接地極線路故障前的錄波數據計算接地極量測端電壓的長時窗平均值和接地極量測端兩回出線電流的長時窗平均值，然后通過接地極量測端電壓的長時窗平均值和接地極量測端兩回出線電流的長時窗平均值計算出由量測端視入的總等效電阻值，最后通過由量測端視入的總等效電阻值和接地極線路的電阻值計算出接地極極址電阻值。

具體步驟如下：

（1）利用接地極線路故障前的錄波數據計算接地極量測端電壓的長時窗平均值和接地極量測端兩回出線電流的長時窗平均值，分別為：

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??????????????????????????????（2）

?????????????????????????????（3）

式中：?為接地極量測端電壓的長時窗平均值值，、分別為接地極量測端兩回出線電流的長時窗平均值，N為長時窗的數據總個數，為接地極量測端電壓第n個采用點的瞬時值、(n)?為接地極線路1量測端電流第n個采用點的瞬時值，和(n)?為接地極線路2量測端電流第n個采用點的瞬時值，為采用點序號；

（2）用接地極線路量測端電壓長時窗平均值除以接地極量測端兩回出線電流的長時窗平均值之和得到由量測端視入的總等效電阻值；

???????????????????????????（4）

式中：R為接地極線路和極址的總等效電阻；

（3）用由量測端視入的總等效電阻值減去線路等效電阻值得到接地極線路極址電阻；

????????????????????（5）

式中：R_g為接地極極址電阻，r為單位長度線路直流電阻，l為接地極線路全長。

本發明的原理是：高壓直流輸電系統的接地極極址電阻為純阻性，利用接地極線路故障前的錄波數據的長時窗平均值，可以估算出極址電阻值。接地極線路故障前錄波數據的長時窗平均值為量測端電氣量的直流分量，接地極線路量測端電壓的直流分量除以兩回出線電流的直流分量之和等于接地極線路和極址的總等效電阻值，該總等效電阻減去線路等效電阻值即為接地極極址電阻值。

本發明的有益效果是：

（1）本方法利用了已有的故障錄波數據對接地極極址進行估算，不需要再進行高頻率的采樣，易于現場實現。

（2）本方法利用量測端電壓和電流的長時窗平均值估算直流接地極極址電阻值，由于極址電阻為純阻性，所以計算時只考慮線路的直流電阻，計算可靠性更高。

附圖說明

圖1為本發明中的直流輸電系統圖：圖中，為換流站中性母線電壓(接地極量測端電壓)；、分別為接地極兩回出線電流(量測端電流)；

圖2為本發明實施例1中，接地極量測端電壓、電流波形圖；t/s表示時間/秒，kV表示千伏，kA表示千安；

圖3為本發明實施例2中，接地極量測端電壓、電流波形圖；t/s表示時間/秒，kV表示千伏，kA表示千安；

圖4為本發明實施例3中，接地極量測端電壓、電流波形圖；t/s表示時間/秒，kV表示千伏，kA表示千安；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明作進一步說明。