[发明专利]一种同塔多回三相非对称输电线路阻抗参数在线测量方法

摘要

本发明是一种同塔多回三相非对称输电线路的阻抗参数在线测量方法，适用于长度小于30km、电压等级在500kV及其以下线路的同塔多回输电线路；本发明仅需在被测线路的两端安装同步测量装置，在测得m(n为输电线路导线数)组的线路两端电压和电流信号之后，由计算可以测出被测线路每一相的自阻抗参数以及各相之间的互阻抗参数，还可以获得被测线路每回的正序、零序阻抗参数、各序间的序耦合阻抗参数，以及各回线路之间的序耦合阻抗参数，实现了同塔多回输电线路阻抗参数的在线测量，避免了现有离线测量方法需要停电进行测量对输电线路造成的影响；经仿真验证，本发明测得的同塔多回输电线路的阻抗参数具有较高的精度。

主权项

一种同塔多回三相非对称输电线路的阻抗参数在线测量方法，该方法适用于长度小于30km、电压等级在500kV及其以下线路的同塔多回输电线路阻抗参数的在线测量，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在被测的同塔多回输电线路的两端安装同步测量装置，通过该同步测量装置同步测量被测线路两端的电压和电流信号，并进行m次不同的测量；步骤二，对步骤一获得的m组被测线路两端的电压和电流信号进行傅里叶变换，计算m组被测线路两端的工频电压相量和电流相量，包括：第1组至第m组第i条被测线路的首端、末端的电压相量及电流相量i＝1，…，n；步骤三，按以下公式(1)计算被测线路各相的自阻抗Z₁₁、Z₂₂、…、Z_nn，各相的互阻抗Z₁₂、…、Z_1n，Z₂₃…、Z_2n…、Z_(n‑1)n；$\stackrel{\·}{U}=\stackrel{\·}{I}{Z}^{\′}---\left(1\right)$式中，Z′＝[Z₁₁ Z₁₂ … Z_1n … Z₂₂ … Z_2n … Z_nn]^T；$\stackrel{\·}{I}=\left[\begin{array}{ccccccccc}{\stackrel{\·}{I}}_1^{\left(1\right)}& {\stackrel{\·}{I}}_2^{\left(1\right)}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\left(1\right)}& 0& ...& 0& ...& 0\\ 0& {\stackrel{\·}{I}}_1^{\left(1\right)}& ...& 0& {\stackrel{\·}{I}}_2^{\left(1\right)}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\left(1\right)}& ...& 0\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ 0& 0& ...& {\stackrel{\·}{I}}_1^{\left(1\right)}& 0& ...& {\stackrel{\·}{I}}_2^{\left(1\right)}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\left(1\right)}\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ {\stackrel{\·}{I}}_1^{\left(m\right)}& {\stackrel{\·}{I}}_2^{\left(m\right)}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\left(m\right)}& 0& ...& 0& ...& 0\\ 0& {\stackrel{\·}{I}}_1^{\left(m\right)}& ...& 0& {\stackrel{\·}{I}}_2^{\left(m\right)}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\left(m\right)}& ...& 0\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ 0& 0& ...& {\stackrel{\·}{I}}_1^{\left(m\right)}& 0& ...& I_2^{\left(m\right)}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\left(m\right)}\end{array}\right];$$\stackrel{\·}{U}={\left[\begin{array}{ccccccccc}\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{U}}_1^{\left(1\right)}& \mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{U}}_2^{\left(1\right)}& ...& \mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{U}}_n^{\left(1\right)}& ...& \mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{U}}_1^{\left(m\right)}& \mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{U}}_2^{\left(m\right)}& ...& \mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{U}}_n^{\left(m\right)}\end{array}\right]}^T;$为第i(i＝1，…，n)条线路首末端间的电压；步骤四，按公式(2)计算被测线路每回的正序阻抗Z₁、负序阻抗Z₂、零序阻抗Z₀、正序与负序间的序耦合阻抗Z₁₂、零序与正序间的序耦合阻抗Z₀₁、零序与负序间的序耦合阻抗Z₀₂，以及各回线路之间的序耦合阻抗。Z₁₂₀＝T^‑1ZT  (2)式中，T＝diag{A， …， A}，$A=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ {\mathrm{\α}}^2& \mathrm{\α}& 1\\ \mathrm{\α}& {\mathrm{\α}}^2& 1\end{array}\right],$$Z=\left[\begin{array}{cccc}{Z}_{11}& Z_{12}& ...& Z_{1n}\\ Z_{12}& Z_{12}& ...& Z_{12}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ Z_{n1}& Z_{n2}& ...& Z_{nn}\end{array}\right]$