[发明专利]电力负载阻抗的相量图示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时测量电力负载阻抗的方法，特别涉及一种电力负载阻抗的相量图示方法

背景技术

电力负载阻抗参数测量在电力系统的故障诊断、负荷监测、继电保护等方面都占据着非常重要的作用，目前国内外针对电力负载阻抗进行实时测量的技术还没有深入的研究，因此有必要发明新的测量方法并广泛地应用在电力系统中。对三相电压波形和三相电流波形进行和计算，可以得到三相电压相量和三相电流相量，利用阻抗定义可以计算出三相阻抗，关键是如何有效地将三相阻抗显示出来，要求直观方便，而且阻抗模的范围要大，不对称性也能反映出来，有必要发明一种针对电力负载阻抗进行间接测量并在对数分度圆图上以相量形式实时显示的阻抗相量图示方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力负载阻抗的相量图示方法，利用对数分度圆解决电力负载测量问题。

利用交流电压、交流电流与阻抗的关系，对三相电压波形和三相电流波形进行和计算，可以得到三相电压相量和三相电流相量，利用阻抗定义可以计算出三相阻抗，这就是间接测量阻抗的方法。三相阻抗包括三相阻抗的模、三相阻抗角以及三相阻抗之间的关系，关键是如何有效地将三相阻抗显示出来，要求直观方便，而且阻抗模的范围要大，不对称性也能反映出来。

本发明是这样来实现的，其方法是利用对数分度坐标显示阻抗模，实现阻抗模的非线形压缩，较大范围反映阻抗模的变化情况，利用相量图示，既包括了阻抗的模，又包括了阻抗角，还兼顾了三相对称性。如果我们考虑一种对数分度圆图，就可以较好地解决上述问题了。本发明的方法步骤为：把阻抗角0～360°线性分度(圆表示0～360°)，把阻抗模对数分度(对数分度圆)，用极坐标表示，在对数分度圆图上画出A相阻抗极轴、B相阻抗极轴、C相阻抗极轴，三相阻抗通过描点的方法，在相关的极轴超前或落后一定角度且距离内参考圆一定对数距离处描点显示。为了避免混淆，三相阻抗用红绿兰三色表示。而且考虑了三相对称，即直观又方便。称这种方法为“在对数分度圆图上以相量形式实时显示的阻抗相量图示方法”。

根据阻抗的定义，要想求得电力负载的阻抗，在采样三相电压和三相电流波形后，即可计算阻抗的阻抗模和阻抗角，选择A相阻抗极轴为参考轴，然后进行描点位置的计算，进而在对数分度圆图中描点，三相阻抗即可十分清晰地显示出来(红色表示A相，绿色表示B相，蓝色表示C相)，其中，阻抗模用1gZ表示，起到了压缩坐标，扩大视野的作用，第一个十倍频程的范围为z₀-10z₀，第二个十倍频程的范围为10z₀-100z₀，将实时测量结果以点的形式显示在图象上。

当只需测量单相阻抗时，用A相测量即可，这时红色线表示单相电路阻抗的阻抗模和阻抗角，同样方便直观。

本发明的优点是：(1)通过实时采样三相电压和三相电流波形和计算三相阻抗实现对电力负载的阻抗进行间接测量；(2)实时对测量结果在对数分度圆图上以相量形式实时显示；(3)利用对数分度坐标显示阻抗模，实现了阻抗模的非线形压缩，便于较大范围反映阻抗模的变化情况；(4)利用相量图示，既包括了阻抗的模，又包括了阻抗角，还兼顾了三相对称性。

附图说明

图1为本发明的对数分度圆示意图。

在图中，1、A相阻抗极轴  2、B相阻抗极轴  3、C相抗极轴4、对数分度圆。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括利用对数分度坐标显示阻抗模，实现阻抗模的非线形压缩，便于较大范围反映阻抗模的变化情况，利用相量图示，既包括了阻抗的模，又包括了阻抗角，还兼顾了三相对称性。其方法是把阻抗角0～360°线性分度(圆表示0～360°)，把阻抗模对数分度(对数分度圆)，用极坐标表示，故在对数分度圆4上画出A相阻抗极轴1、B相阻抗极轴2、C相阻抗极轴3，三相阻抗通过描点的方法，在相关的极轴超前或落后一定角度且距离内参考圆一定对数距离处描点显示。为了避免混淆，三相阻抗用红绿兰三色表示。而且考虑了三相对称，即直观又方便。