[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

说明书

技术领域

本发明涉及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。

背景技术

输电线路零序参数的准确性对电力系统分析计算、继电保护整定意义重大。目前，随着相量测量单元PMU(phasor measurement unit)的广泛应用，基于PMU 实测数据的在线辨识方法为获取线路参数提供了新途径。通过采用PMU测量得到三相电压、电流相量数据，进而得到的零序相量足够大时，可以实现单回乃至多回输电线路零序参数的在线辨识。与理论计算、停电测量和带电测量相比， PMU在线量测不需外接量测表计，且获得的数据能够计及不同线路工况及自然因素(气候、环境及地理等)的影响，不仅能够提高线路参数的精度，还能节省人力物力。

但无论是在互感器的量测环节还是PMU算法的计算环节，都可能存在误差。当前学者多在假设PMU及PT/CT无误差的情况下研究线路参数辨识方法，尤其是量测误差对零序参数辨识结果的影响评价方面研究成果罕见。相比而言，正序参数可在任意时刻直接利用PMU获取的正序量测量进行辨识，而零序参数需要在线路中有足够大且足够稳定的零序相量情况下才能进行辨识。目前，线路中零序相量的获取方式主要有单相短路、单相断线以及停电情况下外接零序电源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供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。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

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：

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：

求解公式(2)得到单回输电线路零序参数计算公式(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；