[发明专利]220kV及以上电网单回输电线路零序参数在线辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种220kV及以上电网单回输电线路的零序参数在线辨识方法。

背景技术

输电线路的零序参数是电力系统继电保护整定计算的重要依据，不准确的线路零序参数会造成保护整定值的偏差，影响电力系统安全、稳定及经济运行。

零序参数受多种外在因素的影响，如接地电阻率、等值深度、导线布局等，通过理论计算难以获得精确的零序参数。因此，我国继电保护规程规定零序参数必须实测。然而，随着输电网规模越来越大，电压等级的不断提高，采用以往的停电测量方法逐条停电测量线路的零序参数费时费力，也会影响到电网的正常运行和供电的可靠性。鉴于此，利用在线参数测量的方法代替传统停电测量方法实现对线路参数的测量是十分必要的。

基于全球定位系统(GPS)的相量测量单元(PMU)的出现，为输电线路参数的在线辨识提供了一个新的数据来源和有效平台。PMU能以更高精度、更高采样频率、更好的同步性在线实时记录电网各种不对称运行状态信息；在220kV及以上输电线路两侧装设的PMU能够在线测量电网不对称运行状态下的三相电压电流相量数据，对数据进行对称分量变换，提取出相应的零序电压、电流分量，即可实现220kV及以上电网单回输电线路零序参数的在线辨识。

但在电力系统正常运行过程中，线路的零序分量很小，零序参数不具有可辨识性；只有在故障发生时方能获得较大零序分量，但故障持续时间很短且PMU对非周期分量的处理效果不好，使得辨识结果不可靠。因而，为了得到准确的零序参数辨识结果，需要采用PMU能准确量测且零序分量足够大的不对称相量数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种220kV及以上电网单回输电线路的零序参数在线辨识方法，该方法能够在不停电的情况下获得高精度和准确性的单回输电线路零序参数。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种220kV及以上电网单回输电线路零序参数在线辨识方法，包括以下步骤：

步骤1：在受测的220kV及以上电压等级电网单回输电线路的两端装设相量测量单元，并保存相量测量单元测量到的单回输电线路两端的三相不对称电压相量和三相不对称电流相量数据；

步骤2：在所述单回输电线路发生单相短路故障的情况下，如果所述单回输电线路在切除故障相后完成了单相重合闸操作，则从步骤1所保存的数据中提取出所述单回输电线路两端在切除故障相至完成单相重合闸期间的三相不对称电压相量和三相不对称电流相量数据；

步骤3：对步骤2所提取的三相不对称电压相量和三相不对称电流相量数据进行对称分量变换，计算得到所述单回输电线路两端的零序电压分量和零序电流分量数据；

步骤4：依据单回输电线路的π型等值模型，建立所述单回输电线路两端的正序、负序和零序电压-电流方程，并采用所述步骤3得到的单回输电线路两端的零序电压分量和零序电流分量数据，以最小二乘法对该单回输电线路两端的正序、负序和零序电压-电流方程进行求解，得到所述单回输电线路的零序参数。

作为本发明的一种改进，其特征在于：

所述步骤2中，从步骤1所保存的数据中提取所述单回输电线路两端在完成单相重合闸前0.5s内的数据。

作为本发明的一种实施方式，其特征在于：

所述步骤3中，根据以下公式对步骤2所提取的三相不对称电压相量和三相不对称电流相量数据进行对称分量变换：