[发明专利]一种输电线路雷击故障波形精确测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路电流波形的测量方法，尤其涉及输电线路雷击故障波形精确测量方法，主要是用于校正自积分Rogowski线圈测量输电线路雷击故障电流时存在的低频失真问题。 

背景技术

高压输电系统由于其分布广、几何尺寸大等原因极其容易遭受雷电侵袭，资料表明输电线路故障中80％是雷击故障，对雷电造成的输电线路雷击故障参数进行测量和特性分析分析成为输电系统安全领域的一个重要课题。 

Rogowski线圈作为一种非接触式电流互感器，广泛应用于强流脉冲的测量领域，Rogowski线圈由细导线均匀绕制在非铁磁性骨架上构成，载流导体垂直线圈穿心而过，通过电磁感应在线圈的输出端感应出正比于电流变化率的电压，输出端电压需经积分器积分转换。 

在实际应用中，按照测量对象不同存在自积分电路和外积分电路两种，自积分型Rogowski线圈，适合测量中低频的脉冲电流，外积分型Rogowski线圈适合测量高频脉冲电流。在输电线路雷击故障监测中大多使用自积分型柔性无磁芯Rogowski线圈对输电导线上的电流进行采样测量，但是自积分型Rogowski线圈在测量雷击故障中的低频成分时，由于自积分条件难以满足会出现低频失真的问题，如何校正低频失真成为输电线路雷击故障精确测量的关键问题。传统校正自积分Rogowski线圈波形畸变的方法是靠增加线圈匝数来增大线圈自感而实现的，然而，这种方法会带来线圈的灵敏度降低，以及因线圈端口电容及传输时间的增大而导致的输出电流上升时间增大等测量误差。 

发明内容

本发明要解决的技术问题主要就是自积分型Rogowski线圈在输电线路雷击故障测量中的低频失真问题，提供一种输电线路雷击故障波形精确测量方法，它通过对存在失真的测量值进行校正，达到对雷击故障波形精确测量的目的。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种输电线路雷击故障波形精确测量方法，它的步骤为： 

步骤S-1，利用柔性无磁芯Rogowski线圈自积分电路对输电导线上的电流进行采样测量，确定线路中的线路中的行波电流； 

步骤S-2：获取校正系统的输入输出； 

将Rogowski线圈装入脉冲电流发生器的输出回路，调节冲击电流发生器的参数，让其输出2ms的方波脉冲，同时对Rogowski自积分回路的采样电阻和冲击电流发生器的分流器上的电压值进行采样测量，分别取得N组采样值，分流器上的采样值就是测量系统的输入值，采样电阻上的采样值就是测量系统的输出值；将采样数据转化为标准的电流输入输出测量值u₀(k)、y₀(k)，所以可以假定校正系统的输入和输出分别为u(k)＝y₀(k)、y(k)＝u₀(k)； 

步骤S-3：根据输入输出计算校正系统的脉冲响应； 

设定校正系统为线性、时不变系统，则系统输入u(t)、权函数k(t)、理论输出z(t)可表示为： 

z(t)=∫-∞tk(t-λ)u(λ)dλ]]>

将所有噪声影响等效附加到单一噪声源上，设为v(t)，则校正系统实际输出为y(t)＝z(t)+v(t)；其中，z(t)为系统理论输出，v(t)为噪声，y(t)为系 统实际输出；