[发明专利]一种利用线路末端电流的输电线路零序阻抗参数测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统输电线路参数测量技术领域，特别是涉及一种互感线路零序阻抗参数测量的方法。

背景技术

随着电力系统规模的发展，发电厂(变电站)出线增多，互感线路越来越多。

含互感线路的零序阻抗会影响到线路故障状态，特别是影响零序电流的大小，对零序电流保护的影响极大；由于互感线路的零序阻抗受到很多因素的影响，线路走向、零序电流流经区域的接地电阻率等；理论计算值无法满足继电保护整定值计算的精度要求，如采用计算值作为整定计算的依据，会使保护在系统故障时产生拒动或误动，这直接威胁到系统的安全与稳定运行；因此，在中华人民共和国电力行业标准中，《220kV-500kV电网继电保护运行规程(DL/T559-94，1995-05-01实施)》中关于继电保护整定的规定指出：架空线路和电缆的零序阻抗、其它对继电保护影响较大的参数应使用实测值。

传统的确定输电线路零序参数的方法有公式计算法和停电测量法；由于计算公式中涉及到大地电阻率等不确切参数，因此公式计算结果是不准确的。

到目前为止，现有的测量方在测量互感线路的零序阻抗参数时，不管是基于工频原理的测量方法，还是异频原理的测量方法，均只采用线路首端的零序电流进行计算，忽略了线路分布电容对测量的影响，在线路较短时，如50公里以下，现有测量方法可基本满足测量精度的要求。但当线路较长时，如超过50公里时，现有测量方法的测量误差将随测量线路长度的增加而显著增加。研究表明：对300公里长的输电线路，采用现有的测量方法测量输电线路的零序自阻抗时的测量误差在8％左右，而零序互阻抗的测量误差更高达15％。

随着超高压和特高压输电线路的发展，数百公里长的输电线路越来越多，现有测量方法显然无法满足输电线路参数测量的需要。因此，寻求一种新互感线路零序阻抗参数测量方法，是电力系统运行部门所急需的，不仅具有重要的理论价值，而且具有很大的经济与社会效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有测量方法测量互感线路零序阻抗参数的不足，提出了一种互感线路零序阻抗测量方法，实现对互感线路零序阻抗参数的准确测量。

本发明提供的技术方案是：一种利用线路末端电流的互感线路零序阻抗参数测量方法，包括以下步骤：

(一)通过下述测量方式来得到供测量计算用的零序电压和零序电流：

将被测的两条互感线路停电，两线路分别编号为线路一和线路二；将线路一的末端三相短接后接地，首端三相短接；将线路二的末端三相短接后接地，首端三相短接；然后分别测量线路一和线路二的零序电压和零序电流；

测量线路一的零序电压和零序电流：在线路一首端注入工频零序电流或异频零序电流，测量线路一首端的零序电压和线路一末端的零序电流，同时测量线路二首端的零序电压；

测量线路二的零序电压和零序电流：在线路二首端注入工频电流或异频电流，测量线路二首端的零序电压和线路二末端的零序电流，同时测量线路一首端的的零序电压。

如果只需测量线路的零序自阻抗，则只需将被测线路停电。测量该停电线路首端的零序电压和末端的零序电流。

(二)利用GPS技术，实现对上述两互感线路上零序电压和零序电流的同步采样，获取互感线路上的零序电流和零序电压数据：

利用全球卫星定位系统的授时功能，获得误差小于1微秒的时间基准，在GPS时间同步下，同时采集两互感线路中的零序电流以及零序电压，并将采集的数据以文件的方式存入数据采集装置中；

(三)测量完成后，将各测量点的测量数据汇总到计算机中；

(四)该计算机在得到两互感线路的零序电流和零序电压数据后，采用下面的方法来计算互感线路的零序阻抗参数：

采用公式(1)计算两互感线路的零序自阻抗：