[發明專利]基于切比雪夫積分的輸電線路的相線電壓檢測方法

有效

• 申請號: 201810144514.2
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108333413B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 汪金剛;高路;李文藝;楊亞麗
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G06F17/13
• 代理公司: 重慶謝成律師事務所 50224
• 代理人: 鄔劍星

本發明提供的一種基于切比雪夫積分算法的輸電線路的相線電壓檢測方法包括下述步驟：S1:確定輸電線的相線的電壓積分路徑，在積分路徑上布置電場傳感器并檢測相線的電場強度；S2:建立相線的電壓計算模型；S3:將相線電壓的積分路徑分為非突變積分區間和突變積分區間，分別進行計算，并對計算結果求和得到輸電線路的相線電壓，建立突變積分區間的切比雪夫積分計算模型對突變積分區間電壓進行計算；S4：計算非突變積分區的電壓。本發明優化了電場傳感器的布置位置，增大了電場傳感器布置點與輸電線路的最小距離，降低了傳感器被擊穿的風險。同時，在切比雪夫積分計算過程中，求得了積分點的位置，根據該位置對實際的電場傳感器布置點的位置進行優化調整。

技術領域

本發明涉及一種輸電線路的相線電壓檢測方法，尤其涉及一種基于切比雪夫積分的輸電線路的相線電壓檢測方法。

背景技術

輸電線路的相線電壓關系到電力調度的準確性，現有技術中，對于輸電線路的相線電壓主要有以下三種方式：第一種是直接測量，由于輸電線路往往處于高電壓等級，采用直接測量對于設備的要求極高，存在安全隱患，而且容易受到外接干擾，導致測量的結果的準確性低；第二種是通過電場傳感器測量電場，然后通過模擬點合法進行求解相線電壓，但是這種方式仍然存在以下問題：容易收到環境干擾，另一方面是現有的算法中主要通過模擬電荷法進行求解，在求解過程中由于涉及到超定方程，從而導致計算過程復雜，并且存在無解、多解或者錯誤的結果，從而導致測量的結果不準確；第三種是在第二種的基礎上，通過非接觸型電場傳感器測量電場，然后通過高斯—勒讓德積分算法對輸電線路的相線電壓進行計算。第三種方式相對于第一和第二種方式，有效提高了對于相線計算的準確性，算法簡單，結果可靠，并且能夠有效地避免傳統方式中的安全隱患。

但是高斯—勒讓德積分的輸電線路的相線電壓檢測方法在布置電場傳感器測量點時，其布置的電場傳感器距離輸電線路的相線的最小距離較近，不利于實際的測量安全，可能會造成傳感器擊穿的危險情況。

而且通過長期在輸電線路至大地的鉛垂線上，采用電場測量儀對10kV、35kV、110kV、220kV等各等級的輸電線路的電場分布測量發現，在鉛垂線路徑上靠近導線一側的電場分布呈現快速衰減狀態，在遠離導線至一定范圍后電場分布呈現變化緩慢趨于恒定值狀態。

高斯—勒讓德積分的輸電線路的相線電壓檢測方法沒有針對輸電線路下電場的分布特性進行積分點優化，所選取的積分點在電場分布呈現變化緩慢趨于恒定值狀態的路徑區間多次重復測量電場，而在此段積分路徑上不同電場測量點的電場測量結果相差不大，因此積分點包含的信息較少，造成了電場傳感器的布置浪費，且精度還有待進一步提升。

因此，需要提出一種新的算法在保證對輸電線路的相線電壓測量的簡易性、準確性、和可靠性的同時，提高相線電壓實際測量的安全性，進一步優化對相線電壓的計算方式，提高電壓計算的精度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于切比雪夫積分的輸電線路的相線電壓檢測方法，在測量過程中根據輸電線路的相線的電場的分布特性，將輸電線的相線在電壓積分路徑分為非突變積分區間和突變積分區間，在非突變積分區間和突變積分區間合理有效地布置電場傳感器，減少了非突變積分區間的電場傳感器的重復布置，在兩個積分區間對相線的電壓分別進行計算，對計算結果求和得到相線電壓。具體地，在非突變積分區間上，僅采集1個有效積分點進行非突變積分區間電壓的計算。在突變積分區間，采集多個有效積分點，運用切比雪夫積分算法進行突變積分區間電壓的計算。本發明在保證對輸電線路的相線電壓測量的簡易性、準確性、和可靠性的同時，根據輸電線路的相線的電場分布特性，優化了電場傳感器的布置位置，減少了布置在非突變積分區的電場傳感器的數量，且增加了電場傳感器布置點與輸電線路的最小距離，減小了電場傳感器被擊穿的風險，增強了測量安全性。同時，在切比雪夫積分計算過程中，求得了積分點的位置，可根據該位置對實際的電場傳感器布置點的位置進行優化調整。

本發明提供的一種基于切比雪夫積分算法的輸電線路的相線電壓檢測方法，包括下述步驟：