[发明专利]线路对地电容参数测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种线路对地电容参数测量方法，其特征在于：所述方法是基于线路对地电容参数测量系统，所述测量系统包括注入变压器和运算模块，所述注入变压器的一次侧设有一次侧电压测量单元，所述注入变压器的二次侧设有输入线、安装在所述输入线上的电流源、用于测量注入变压器二次侧电流的二次侧电流测量单元和用于测量注入变压器二次侧电压的二次侧电压测量单元，所述电流源用于输出一定频率范围内的可调幅值电流信号；所述一次侧电压测量单元、二次侧电流测量单元和二次侧电压测量单元均与所述运算模块电连接；

所述方法包括以下步骤：

1)利用所述电流源输出两种不同频率的可调幅值电流信号，通过所述输入线将可调幅值电流信号传输至所述注入变压器，将位于所述注入变压器一次侧的待测量回路作停运处理；分别测量所述注入变压器的二次侧电流电压信号以及一次侧电压信号，计算所述注入变压器的激磁阻抗各分量随外施电压幅值及频率的变化、并拟合得到各个分量与外施电压幅值及频率的函数关系，最终得到所述注入变压器激磁阻抗的非线性特性；

2)将所述待测量回路投入运行，利用电流源向所述注入变压器二次侧注入两种不同频率电流信号，测量所述注入变压器的注入端口的电压电流信号，根据外施电压的频率和幅值反推得到激磁阻抗；

3)利用单一频率的向量计算法或两种频率组合的幅值计算法计算线路对地电容参数。

2.根据权利要求1所述的线路对地电容参数测量方法，其特征在于：所述步骤1)中，采用曲线拟合获取激磁电阻R_m和激磁电感L_m在每个频率节点ω_i(i＝1,2,3,……,n)下与外施电压幅值u之间的函数关系：

将该函数关系读入所述运算模块。

3.根据权利要求1所述的线路对地电容参数测量方法，其特征在于：所述步骤2)中，根据外施电压的角频率ω_i(i＝1,2,3,……,n)和幅值u_i(i＝1,2,3,……,n)反推得到激磁阻抗：

4.根据权利要求1所述的线路对地电容参数测量方法，其特征在于：利用单一频率的向量计算法计算线路对地电容参数，则：

其中，ω为外施电压角频率；为对阻抗作取虚部处理，

为线路对地阻抗，且：

其中，为注入变压器二次侧电流向量，为注入变压器二次侧电压向量，为注入变压器激磁阻抗，为线路阻抗中的已知部分。

5.根据权利要求1所述的线路对地电容参数测量方法，其特征在于：利用两种频率组合的幅值计算法计算线路对地电容参数，则：

其中，A＝M²Z₀²–2P_RMR₀–2P_XMX₀–1；

B＝P_XM–M²X₀，Z₀²＝R₀²+ω²L₀²；

P_RM＝R_m/(R_m²+X_m²)，P_XM＝X_m/(R_m²+X_m²)；

由于激磁电阻R_m和激磁电感L_m随外施电压频率f变化而变化，因此P_RM和P_XM是与外施电压频率f相关的系数，当f确定时，R_m和X_m确定，P_RM和P_XM为常数；Z₀为线路阻抗中的已知部分的模；R₀为线路阻抗中的已知部分的电阻分量；X₀为线路阻抗中的已知部分的电抗分量；ω₁和ω₂分别为两种不同外施电压的角频率；A₁和A₂分别为系数A在ω₁和ω₂下的值；B₁和B₂分别为系数B在ω₁和ω₂下的值。