[发明专利]一种变电站接地网接地阻抗检测方法、系统及介质

说明书

本发明属于大型地网接地阻抗的测量领域，本发明公开了一种变电站接地网接地阻抗检测方法、系统及介质，包括同步检测接地电阻上叠加有干扰电压信号的响应电压信号，响应电压信号对应的激励电流信号采用功率源发送间隔周期输出正弦电流的调制方式生成；对响应电压信号采用相邻周期的差分解调得到消除干扰的电压信号，再进行正弦拟合得到正弦电压信号；根据拟合得到的正弦电压信号计算变电站接地网的接地阻抗。本发明只需施加一次试验电流并通过软件计算，就可消除地网干扰对测试的影响，准确的测量出接地阻抗值，根据现场测量过程进行针对性的实时抗干扰处理，具有真正的动态抗干扰性，并可以在较小的试验电流情况下实现较好的干扰剔除。

技术领域

本发明属于工程测量领域，特别是大型地网接地阻抗的测量领域，具体涉及一种变电站接地网接地阻抗检测方法、系统及介质。

背景技术

变电站的接地网面积大，接地电阻小。在较强的外界干扰下准确测量大型地网接地电阻十分困难。目前，常用测量方法的精度比较低，测量结果的准确性和可信度不高,需要研究新的测量方法和测量装置。

传统的工频大电流测量法目前仍在采用，其特点是加大工频试验电流，提高信噪比，以减小测量误差。但是向大型地网注入大的试验电流实施较难。引起测量误差的最主要因素(在运行的变电站中有时可高达数伏)是外界干扰，其外界干扰可分为两部分，一是外界电磁场在电压极测量引线产生的感应电压(如附近正在运行的输电线路或设备的耦合)，二是地中干扰电流(如系统不平衡电流)在地网接地电阻上产生的压降。变电站地网接地电阻一般小于0.5欧，数十安的试验电流在接地电阻上的压降也不大。消除外界干扰的传统措施是倒相法，不但使用倒相法的测量工作量大，而且倒相前后的外界干扰是动态变化的，故实际应用中仍有误差。此外，外界干扰中除工频外，还有低频，谐波和高频分量，受其影响普通电压表的读数并非工频基准值，由此也会产生一定的误差。

目前数字化测量技术和仪器在电力测试领域已有广泛应用，利用它们测量电压信号，输入阻抗高，而且可用傅立叶分析，相角差分析等处理各种信号，并且可应用先进的数字信号处理技术进行噪声抑制，可以简化测量过程，提高测量精度。

双矢量分析法是一种现有的接地电阻测量方法，双矢量分析法测量接地电阻要求仪器同时测电流和电压信号。电流信号即试验电流，基本上是工频的；电压信号则含有工频，谐波和高频成分。双矢量分析法首先对信号进行傅立叶分解，求出电流和电压工频基波成分，从而可以避免谐波和高频的误差。设U为信号基波电压，U₁为试验电流I在接地电阻上的压降，U₂为电流极测量引线中的电流在电压极测量引线上的感应电压(互感的影响)，U₃为地中干扰电流在接地电阻上的压降，U₄为外界电磁场在电压极测量引线上的感应电压。显然，U₁和U₂与试验电流之间存在着确定的关系，U₃和U₄与试验电流无关，其大小及相位均未知。其信号的基波电压为式(1-1)和(1-2)。

U＝U₁+U₂+U₃+U₄ (1-1)

U＝IR+jkMI+U_ext (1-2)

式(1-1)和(1-2)中，U为信号基波电压，U为信号基波电压，U₁为试验电流I在接地电阻上的压降，U₂为电流极测量引线中的电流在电压极测量引线上的感应电压(互感的影响)，U₃为地中干扰电流在接地电阻上的压降，U₄为外界电磁场在电压极测量引线上的感应电压，I为试验电流，R为接地电阻，M表示引线间互感，U_ext表示外界干扰电压(U₃和U₄的共同作用)，j为虚数单位，k为互感系数。