[发明专利]基于本征电气相位差的配电网时钟同步校正方法有效

专利信息
申请号: 202010107665.8 申请日: 2020-02-21
公开(公告)号: CN111273085B 公开(公告)日: 2022-06-10
发明(设计)人: 陈燕擎;袁超;黄烜城;储海军;梅睿;刘涛;季洁;赵双芝;莫菲 申请(专利权)人: 江苏方天电力技术有限公司
主分类号: G01R25/02 分类号: G01R25/02;G01R31/08
代理公司: 南京钟山专利代理有限公司 32252 代理人: 王磊
地址: 211102 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 电气 相位差 配电网 时钟 同步 校正 方法
【权利要求书】:

1.一种基于本征电气相位差的配电网时钟同步校正方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1:由配电线路首端和各末端母线处测量点,获取正常运行的配电线路两端稳态电压Us、Uem和电流相量Is、Iem;其中Us、Is分别为配电线路首端稳态电压和电流相量,Uem、Iem分别为配电分支线路m末端稳态电压和电流相量,其中,m=1,2,...,M,M表示分支线路的个数;由配电线路的各分布式测点,获取正常运行的配电线路沿线稳态电流相量Ip,其中,p=1,2,...,P,P表示配电网分布式测点的个数;

S2:利用正常运行的配电线路两端稳态电压和电流相量,通过对称分量法获取配电线路首端稳态电压和电流正序分量和各末端稳态电压和电流正序分量以及线路正序波阻抗Z1和传播常数γ1;利用正常运行的配电线路分布式测点处稳态电流相量,通过对称分量法获取配电线路分布式测点处稳态电流正序分量;

S3:对于分支线路m,假设配电线路变电所主站至分支线路m末端线路总长为Lm,利用线路两端的正序电压、电流向量计算距离线路首端l处的正序电流,其中,0≤l≤Lm;以线路首端稳态电压、电流相位为参考,当距离首端l时,由线路末端稳态电压、电流计算出的电流与由参考计算出的电流间的非同步相位差为

当线路首末端存在相位差大小为的同步性误差时,计算公式如下:

其中,分别为利用线路首端、分支线路m末端电压电流计算得到的距离线路首端l处的正序电流相量;A(l)、B(l)分别为的实部、虚部;C(l)、D(l)分别为实部、虚部;

根据下式计算

S4:从线路首端起取l=0,以一定步长Δl,累加步长重复步骤S3,直至线路末端l=Lm,构建非同步相位差向量Ωm;对线路Lm上各Δl非同步相位差向量Ωm求和,并求平均值,即为该线路Lm首、末端的非同步相位差θm;改变m值重复步骤S3至S5,直至m值等于M,通过非同步相位差θm实现配网线路首末各端的同步;

S5:利用首端稳态电气量正序分量计算分布式测点p处的稳态电压正序分量其中,p=1,2,...,P,P表示配电网分布式测点的个数;设最近分支线路m末端至分布式测点p之间线路全长Lpem=NpemΔl,其中,Npem为Lpem同Δl的比值取整数部分;从分支线路m末端起,利用线路两端的正序电压、电流向量计算距离线路分支线路m末端l处的正序电流,其中,0≤l≤Lpem;以分支线路m末端稳态电压、电流相位为参考,当距离分支线路m末端l时,记由分布式测点处稳态电压、电流计算出的电流与由参考计算出的电流间的非同步相位差为

在步骤S5中,稳态电压正序分量的计算公式如下:

其中,为配电线路首端稳态电压和电流正序分量;Z1为线路正序波阻抗,γ1为传播常数;Lps为线路首端至分布式测点p之间的线路全长;

非同步相位差为的计算公式如下:

其中,Apem(l)、Bpem(l)分别为的实部、虚部;Cpem(l)、Dpem(l)分别为的实部、虚部;Z1为线路正序波阻抗,γ1为传播常数;0≤l≤Lm;为配电线路首端稳态电压和电流正序分量;为最近分支线路m末端稳态电压和电流正序分量;

S6:从分支线路m末端起取l=0,以一定步长Δl,累加步长重复步骤S6,直至长度累加至分布式测点p处的l=Lpem,构建非同步相位差向量Ωpe;对线路Lm上各Δl非同步相位差向量Ωpem求和,并求平均值,即为该线路Lpem首、末端的非同步相位差θpem

S7:利用最近分支线路m末端稳态电气量正序分量计算分布式测点p处的稳态电压正序分量其中,p=1,2,...,P,P表示配电网分布式测点的个数;设线路首端至分布式测点p之间线路全长Lps=NpsΔl,其中Nps为Lps同Δl的比值取整数部分,从首端起,利用线路两端的正序电压、电流向量计算距离线路首端l处的正序电流,其中,0≤l≤Lps;以首端稳态电压、电流相位为参考,当距离首端l时,记由分布式测点处稳态电压、电流计算出的电流与由参考计算出的电流间的非同步相位差为

S8:从线路首端起取l=0,以一定步长Δl,累加步长重复步骤S9,直至长度累加至分布式测点p处l=Lps,构建非同步相位差向量Ωps;对线路Lps上各Δl非同步相位差向量Ωps求和,并求平均值,即为该线路Lps首、末端的非同步相位差θps

S9:求取配网分布式测点p处非同步相位差平均值θp,改变p值重复步骤S6至S9,通过非同步相位差平均值θp实现配网分布式测点的同步,θp的计算公式如下:

其中,θpem为线路Lpem首、末端的非同步相位差;θps为线路Lps首、末端的非同步相位差。

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