[发明专利]一种输电线无功功率损耗检测方法和系统

说明书

技术领域

本申请涉及输电线路无功补偿技术领域，尤其涉及一种输电线路无功功率损耗检测方法和系统。

背景技术

无功功率是电力系统设计运行中的一个重要因素，与电力系统能否安全稳定运行及电力经济息息相关。在电力系统中,异步电动机和变压器等设备要消耗大量的无功功率，如果这些无功功率不能及时地得到补偿的话,会对电网的安全、稳定运行产生不利影响。首先，用电设备没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。另外，系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。近几十年来，随着经济的发展,人们对电能质量的要求越来越高,而保持电网中适量的无功功率，是电网安全、稳定、经济运行的重要保障。

目前，对新建输电线的无功补偿规划，都是单一的基于输送容量和线路的分布参数计算，只考虑了线路的固定参数值，而并没有考虑周围的环境因素对线路参数的影响。这种设计只能在环境气候比较温和的地区有效，然而在冬季环境比较恶劣的东北地区或其他地区，输电线覆冰比较严重，而输电线覆冰对输电线周围的电场会产生影响，造成无功功率的损耗，因此基于传统计算方法规划的无功补偿方式，无法满足这种状态下的无功补偿要求，导致无功补偿的不准确。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种输电线路无功功率损耗检测方法和系统，以克服现有技术中在进行无功功率损耗计算时没有考虑线路覆冰而导致结果不准确进而无法满足无功补偿要求的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

一种输电线路无功功率损耗检测方法，包括：

采集待检测覆冰线路的状态信息；

利用所述状态信息计算得出所述待检测覆冰线路的初始截面的电场分布和磁场分布；

在所述待检测覆冰线路上以所述初始截面为起点顺序选取截面，根据所述初始截面的电场分布和磁场分布递推得到各截面的电场分布和磁场分布；

利用所述各截面的电场分布和磁场分布得到所述待检测覆冰线路的三维空间电磁场分布；

根据所述三维空间电磁场分布计算得到所述待检测覆冰线路的无功功率损耗。

优选的，所述状态信息包括：初始端的电压、电流以及所述待检测覆冰线路的介电常数。

优选的，所述初始截面的电场分布利用矩量-模拟电荷法计算得到；

所述初始截面的磁场分布利用毕奥-沙伐定律计算得到。

优选的，所述各截面的电场分布和磁场分布具体根据频域有限差分算法由所述初始截面的电场分布和磁场分布递推得到。

优选的，所述无功功率损耗具体利用坡印亭矢量与能量损耗在无源介质空间中的关系计算得到。

一种输电线路无功功率损耗检测系统，包括：采集模块、初始计算模块、递推模块、三维构建模块和损耗计算模块；

所述采集模块，用于采集待检测覆冰线路的状态信息；

所述初始计算模块，用于利用所述状态信息计算得出所述待检测覆冰线路的初始截面的电场分布和磁场分布；

所述递推模块，用于在所述待检测覆冰线路上以所述初始截面为起点顺序选取截面，根据所述初始截面的电场分布和磁场分布递推得到各截面的电场分布和磁场分布；

所述三维构建模块，用于利用所述各截面的电场分布和磁场分布得到所述待检测覆冰线路的三维空间电磁场分布；

所述损耗计算模块，用于根据所述三维空间电磁场分布计算得到所述待检测覆冰线路的无功功率损耗。

优选的，所述采集模块采集的状态信息包括：初始端的电压、电流以及所述待检测覆冰线路的介电常数。

优选的，所述初始计算模块利用矩量-模拟电荷法计算得到所述初始截面的电场分布；

所述初始计算模块利用毕奥-沙伐定律计算得到所述初始截面的磁场分布。

优选的，所述递推模块具体根据频域有限差分算法由所述初始截面的电场分布和磁场分布递推得到所述各截面的电场分布和磁场分布。

优选的，所述损耗计算模块具体利用坡印亭矢量与能量损耗在无源介质空间中的关系计算得到所述无功功率损耗。