[发明专利]能够消除量测误差影响的单回输电线路零序参数辨识方法

权利要求书

1.一种能够消除量测误差影响的单回输电线路零序参数辨识方法，包括：

步骤1：在受测的220kV或500kV电压等级电网单回输电线路的两端即m端和n端分别装设相量测量单元PMU，并保存该两个相量测量单元PMU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多组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所提取的多组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多组零序电压相量和零序电流相量数据；

其中，进行对称分量变换的公式如下：

U·m0=13(U·ma+U·mb+U·mc)I·m0=13(I·ma+I·mb+I·mc)U·n0=13(U·na+U·nb+U·nc)I·n0=13(I·na+I·nb+I·nc)---(1);]]>

其中，m和n表示所述单回输电线路的两端，a、b和c表示所述单回输电线路的三相，和分别为所述单回输电线路m端和n端的零序电压相量，U_m0和U_n0分别为所述单回输电线路m端和n端的零序电压幅值，θ_um0和θ_un0分别为所述单回输电线路m端和n端的零序电压相角；和分别为所述单回输电线路m端和n端的零序电流相量，I_m0和I_n0分别为所述单回输电线路m端和n端的零序电流幅值，θ_im0和θ_in0分别为所述单回输电线路m端和n端的零序电流相角；和分别为所述单回输电线路m端的a相不对称电压相量、b相不对称电压相量和c相不对称电压相量；和分别为所述单回输电线路n端的a相不对称电压相量、b相不对称电压相量和c相不对称电压相量；和分别为所述单回输电线路m端的a相不对称电流相量、b相不对称电流相量和c相不对称电流相量；和分别为所述单回输电线路n端的a相不对称电流相量、b相不对称电流相量和c相不对称电流相量；

步骤4：依据单回输电线路的零序π型等值模型，对所述单回输电线路的m端和n端分别列写零序电压-电流方程如下：

I·m0=1Z0(U·m0-U·n0)+Y02Y·m0I·n0=1Z0(U·n0-U·m0)+Y02U·n0---(2)]]>

求解公式(2)得到单回输电线路零序参数计算公式(3)：

Z0=(U·m0)2-(U·n0)2I·m0U·n0-I·n0U·m0Y0=2(I·m0+I·n0)U·m0+U·n0B0=Y0---(3)]]>

公式(2)和公式(3)中，Z₀＝R₀+jX₀，Z₀、R₀、X₀、Y₀和B₀分别为所述单回输电线路的零序等值阻抗、零序等值电阻、零序等值电抗、零序等值导纳和零序等值电纳；

将步骤3计算得到的所述单回输电线路两端的多组零序电压相量和零序电流相量数据分别代入到公式(3)中组成方程组，并通过该方程组联立求解得出所述单回输电线路的零序等值电纳计算值B₀、零序等值电抗计算值X₀和零序等值电阻计算值R₀；

步骤5：按照以下公式(9)和公式(13)分别计算出零序电阻相对零序电压幅值的灵敏度和零序电抗相对零序电压相角的灵敏度

SUm0R0=(R0′-R0)/R0(Um0′-Um0)/Um0≈0.5-kX0/R0Δθu0---(9)]]>

Sθum0X0=(X0′-X0)/X0θum0′-θum0≈0.5kX0/R0-1Δθu0---(13)]]>

公式(9)和公式(13)中，Δθ_u0＝θ_un0-θ_um0，θ_un0和θ_um0分别为所述单回输电线路的n端和m端零序电压相角；R′₀和X₀'分别为计算后存在偏差的电阻和电抗辨识结果；U'_m0为m端存在量测误差的零序电压幅值；θ′_um0为m端存在量测误差的零序电压相角；X_{0_Cal}和R_{0_Cal}分别为依据《电力系统设计手册》计算得到的所述单回输电线路的零序电抗理论值和零序电阻理论值；

步骤6，按以下公式(20)计算阈值a和阈值b：

a=180π×qyb=p/x---(20)]]>

公式(20)中，p和q分别为对所述单回输电线路的零序电阻参数和零序电抗参数辨识的最大误差预期值，步骤1所述相量测量单元PMU的额定量测精度为幅值误差在x％以下、相角误差在y°以下；

对阈值a和阈值b与步骤5计算出的零序电抗相对零序电压相角的灵敏度和零序电阻相对零序电压幅值的灵敏度的大小进行比较：

当且时，无需进行修正，以步骤4计算出的零序等值电纳计算值B₀、零序等值电抗计算值X₀和零序等值电阻计算值R₀作为所述单回输电线路的零序参数辨识结果；

当且时，计算零序等值电阻修正值并以步骤4计算出的零序等值电纳计算值B₀、零序等值电抗计算值X₀和上述计算出的零序等值电阻修正值R_0.correct作为所述单回输电线路的零序参数辨识结果；

当时，判定本次零序参数辨识的精度无法达到对所述单回输电线路的零序电阻参数最大误差预期值p和零序电抗参数最大误差预期值q的要求。

2.根据权利要求1所述的单回输电线路零序参数辨识方法，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。