1、v一. 帶電測量意義v二. 傳統(tǒng)停電測量方法 v三. 互感線路帶電測量新理論、新方法v四. 帶電測量系統(tǒng)軟硬件設計v五 . 數(shù)字仿真與模擬試驗及主要技術指標v六. 帶電測量系統(tǒng)工程應用實例介紹 v七. 應用情況一一 帶電測量意義帶電測量意義v準確的線路參數(shù)包括有互感的線路是正確進行繼電保護整定計算、故障測距、故障分析、網(wǎng)損和潮流計算的基礎。相關規(guī)程明確規(guī)定對線路參數(shù)必須進行實測。v傳統(tǒng)的線路參數(shù)測量是停電進行的,而且由于輸電線路是分布式元件,空間跨度上千公里,而且線路之間常有電磁耦合,造成正確測量的困難,而且傳統(tǒng)的測量方法無論理論上或實踐上均有缺陷甚至錯誤.v隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，輸電線路越

2、來越多，線路走廊日趨緊張，互感線路越來越多。利用傳統(tǒng)的停電方法進行測量是幾乎沒有辦法實施的。唯一出路是帶電情況下實現(xiàn)線路參數(shù)的準確測量。二二 傳統(tǒng)實際測量方法傳統(tǒng)實際測量方法v傳統(tǒng)的實際測量方法是在被測線路完全停電的情況下進行的。在測量一條新建線路的零序自感時，由于與其它已運行的互感線路存在耦合，無法獨立測量，需要對所有存在耦合的互感線路全部停電后進行準確測量。對于電力系統(tǒng)而言，這顯然是無法接受的。v即使能將所有被測線路都停電，測量工作量也是十分龐大的，且傳統(tǒng)測量方法只能測出線路互電感而不能測出其互電阻,因此傳統(tǒng)的測量方法已不能滿足現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)的要求。v傳統(tǒng)方法希望用倒相方法消除互感對自感

3、參數(shù)的影響，這在理論上不正確，實踐上不可行。傳統(tǒng)的零序參數(shù)測量方法傳統(tǒng)的零序參數(shù)測量方法 v其測量過程是：在線路1上加壓，測量通過線路1的電流，在互感線路2上測量互感電壓，則線路1與2之間的互感為： 21MUZI倒相法倒相法v在測量的過程中，如果感應電壓較高，不把感應電壓考慮進去，最后的計算結果和實際值相差很遠。在傳統(tǒng)的測量方法中往往是采用正、反向電壓測量法，就是我們常說的倒相法 。傳統(tǒng)測量方法的弊端傳統(tǒng)測量方法的弊端 v從理論上說，按上小節(jié)所說明的傳統(tǒng)方法是無法在有干擾存在的情況下實測出自感和互感的，在測量方法上是有錯的。因按圖2 接線時 和 均無法測得，而 又是隨機的隨時間變化的，加之操作

4、時間長，無法得到正確的結果。v其原因是對原所謂的“干擾”的物理本質不清所致。其次則是存在測量麻煩等問題。此外，停電測量是傳統(tǒng)測量方法的一個很大的弊端。101zgUUU202zgUUUgUv傳統(tǒng)的現(xiàn)場測量零序阻抗只有在以下幾個假設條件情況下可能成立的。 （1）中的干擾電壓的只是由于相鄰運行線路的零序電源與被試測線路的磁路耦合引起的感應電壓，方向任意，為零序工頻量，而忽略了由于其他線路的零序電流在的感應的電壓。 （2）干擾電壓的幅值及相位在試驗過程中不變。v但是在整個的過程中，圖2中的電壓表的讀數(shù)并不只是由所加試驗電壓的線路L1的電流決定的值，其他有互感線路的電流也會在L2中產(chǎn)生磁鏈，產(chǎn)生感應電壓

5、，造成計算的誤差。v即電壓表的讀數(shù)并不是完全由線路上的電源感應的電壓，其中還是有其他線路的零序電源感應電壓的影響。由傳統(tǒng)測量方法本身決定了它只能在原有有互感的輸電線路停止運行的情況下進行測量，這種試驗方法不但給電力系統(tǒng)帶來很大的經(jīng)濟損失，還經(jīng)常是不可能的，即滿足不了停電測試的要求。v圖3 改正后零序參數(shù)測量圖 v傳統(tǒng)方法中將所有有互感的線路停電進行參數(shù)測量方法結果是正確的。但由于當被測線路與其它線路存在互感時，如果干擾信號很大(如幾十伏，有時可達數(shù)千伏)，如果仍按此接線圖測量，要想外加電源徹底抵消干擾信號的影響是非常困難的。 三三 互感線路帶電測量新理論、新方法互感線路帶電測量新理論、新方法v

6、(一) 按電源可分為：v增量法 v干擾法v(二) 從數(shù)學模型可分為：v代數(shù)方程法（以增量法為例）v微分方程法(一) 按電源上可分為： v1.增量法 人為地短時制造可供測量用的足夠大的零序電源，使所有有互感的線路上都會產(chǎn)生零序電流的增量，所有與被測線路有關的母線都產(chǎn)生零序電壓增量，再利用加入零序電源前后的增量來計算互感線路零序參數(shù)。原理接線圖如下（圖中只繪出了一側）： abciZKBDYBDiikj abcPTCTkDDLA AIU v設有 條互感線路，互感線路很穩(wěn)態(tài)時的伏安特性可寫為：v v或： 式中Z為阻抗矩陣，其中元素 ， 為第i條線路的自阻抗，包括電阻和感抗兩部分。 ， 為線路i,j之間

7、的互阻抗，亦包括互電阻和互感抗兩部分。為線路的零序電流矢量， 為線路的零序電壓矢量。nininnninniniiiininiUUUUIIIIzzzzzzzzzzzzzzzz21212121222221111211UIZiiiiiijxrzni, 2 , 1ijijijjxrzjinji, 2 , 1,n1 增量法模型增量法模型(以代數(shù)方程法為例以代數(shù)方程法為例)增量法的意義是：如果在第i條線路中人為地注入零序電流 ，則在所有線路j( )中均會相應地產(chǎn)生增量 ，這個電流增量是所有磁耦合線路共同作用的結果，即任一線路中的零序電流可分解成兩部分：一部分為原有零序電流 ，另一部分為增量 ，即 ，可列寫

8、為:即： 第次測量得到任一條線路 所應滿足的關系為：上式即為用增量法測量互感的理論依據(jù)。考慮到參數(shù)的對稱性，其有n(n+1)/2個未知數(shù)，故要有n(n+1)/2種獨立的運行方式以求出未知數(shù)。nj, 2 , 1iIjI0jIIj000jjjIII00201021212222211112110020102121222221111211000020201010ninnnjnninijiinjnjninnnjnninijiinjnjnniiIIIIzzzzzzzzzzzzzzzzIIIIzzzzzzzzzzzzzzzzUUUUUUUU0000UUIZIZ UIZinkniikiikikkiIzIzIz

9、IzU2211v用 n（ n ）/2種獨立運行方式,在n 條互感線路中分別注入零序增量電流 ，利用計算機測量系統(tǒng)同時采集各線路的增量電流 和增量電壓數(shù)據(jù) ，然后由最小二乘原理可得： 求解上述方程組，即可算出線路的零序自阻抗和零序互阻抗。v應該至少測量 n（ n ）/2組可構成線性獨立方程的各線路的零序電流增量及電壓增量。v增量的產(chǎn)生，可以在一條線路上外加足夠大的零序電流，也可以通過控制使一條線路由繼電保護裝置短時斷開(0.5秒1.0秒)線路某一相，然后重合線路來產(chǎn)生一個零序大電流。Iii kjInjpk, 2 , 1, 2 , 1 kjUniUAAAZiTTiLS,.2 , 1,1增量法測量方

10、法增量法測量方法干擾法干擾法v在測量線路的自阻抗時，由于有其它線路的互感影響而造成的干擾，有時可高達數(shù)千伏，此干擾對測量的影響是不能不考慮的。這里所謂的干擾實質是由于磁耦合，其它線路的零序電流在被測線路上感應的零序電壓。v由于干擾的存在，使得傳統(tǒng)方法在參數(shù)測量時常常束手無策。而本項目所提出的干擾法則是化害為利，將干擾所產(chǎn)生的電壓作為測量用的電源。 v2.干擾法在測量線路的自阻抗時，由于有其它線路的互感影響而造成的干擾，此干擾對測量的影響是不能不考慮的。如有干擾信號足夠大，在測量線路的零序自阻抗時，可直接利用此干擾作為測量用的電源。 有干擾源時的零序自感接線圖 abYHLHAWVUIIII 00

11、 03 0ABCEEEabc 2 干擾法模型干擾法模型v在測量線路的自阻抗時，如有干擾信號存在，在測量線路的零序自阻抗時，需求出電源和干擾信號之間的相位角。此時的線路等值電路如下圖所示。 UUEv當對被測線路加一交流電源 時，被測線路上流過的電流是由 和 共同作用產(chǎn)生的。假定 和 之間的相位角為 ，如上圖所示，則有：v將 代入得： v故測量點應該放在加壓的對端，如上圖所示，這時測得的即是 。如 足夠大，則可不加電源 ， 這便是干擾法一詞的來源。 UUUE000333IUIUEZUEUEEUcos2222EUUEU202022cos2ZIEUUE v由于有兩個未知數(shù) 及 ，需要兩個獨立的方程求解

12、。為測量干擾信號 ，可將被測線路末端短路接地，在首端測開路電壓，此電壓即為干擾電壓。加上試驗電源，改變的大小，取兩組獨立數(shù)據(jù)及，代入方程得0ZE聯(lián)立求解得 12222121211220UIUIUUUUUUEZ 122221222121222122221cosUIUIUIUIIIEE20211212cos2ZIEUUE20222222cos2ZIEUUE v干擾法的理論基礎是戴維南定理。戴維南定理指出：任何一個線性有源兩端網(wǎng)絡，對于外電路可以用一條含源支路代替，該含源支路的電壓源等于端口的開路電壓，其阻抗等于有源網(wǎng)絡中所有電源都不存在(電壓源短路，電流源開路)的入端阻抗 .v干擾法的具體操作步驟

13、是：將被測線路加壓端短路，測量端開路，測量首端(為接地點)的開路電壓，然后將測量端短路，測量短路電流，按公式即可計算出零序電抗。(二二) 從數(shù)學模型分：從數(shù)學模型分：v1.代數(shù)方程法 （以增量法為例）v2.微分方程法v差分法用某點處的差分代替該點的導數(shù),從而使用求解差分方程來代替微分方程的求解得到待求零序參數(shù).v積分法將微分方程組兩邊同時積分,利用求解積分項來得到互感線路待求零序參數(shù).2 微分方程方法微分方程方法系統(tǒng)模型如下：采用微分方程描述的線路電壓電流關系為：121111111212121111222112122222222212111222nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnndid

14、idiuui RLi RLi RLudtdtdtdididiuui RLi RLi RLudtdtdtdididiuui RLi RLi RLudtdtdtv式中ii為第i條線路上的電流，ui為線路上的電壓，上標 , 為第條線路兩端母線的電壓值。 v將方程組寫成矩陣形式 111121111121121222221222221212nnnnnnnnnnnnnnndidtRRRiLLLudiRRRiLLLudtRRRiLLLudidt uuv考慮參數(shù)矩陣 和 的對稱性后有 個未知的R和L，因而至少要有 次不相關的獨立的測量，即得到 個獨立的方程。假設共作了 次的測量， ，其中 次測量是互不相關的，

15、利用 次測量可擴展上式為：(1)(2)( )1112111121111(1)(2)( )1222212222222(1)(2)( )1212pnnpnnpnnnnnnnnnnnRRRLLLiiiRRRLLLiiiRRRLLLiii(1)(2)( )111(1)(2)( )222(1)(2)( )pppnnndidididtdtdtdidididtdtdtdidididtdtdt(1)(2)( )111(1)(2)( )222(1)(2)( )pppnnnuuuuuuuuu R L(1) 2n n(1) 2n n(1) 2n np(1) 2pn n(1) 2n npv式中的上標表示第 次測量所得

16、數(shù)值，將上式離散，對 到 三個采樣時刻，得：p(1)k (1)k(1)(2)( )1111112111121(1)(2)( )1222212222222(1)(2)( )12( )( )( )( )( )( )( )( )( )pnnpnnpnnnnnnnikikikRRRLLLRRRLLLikikikRRRikikik12nnnnLLL(1)(1)( )( )1111(1)(2)( )111(1)(1)( )( )2222(1)(1)( )( )(1)(1)(1)(1)22( )( )(1)(1)(1)(1)22(1)(1)(1)(1)22pppppppnnnnikikikikTTukuku

17、ikikikikTTikikikikTT(1)(2)( )222(1)(2)( )( )( )( )( )( )( )( )ppnnnkukukukukukuk* v上式在 ， ， 三個時刻的差分方程為： (1)k k(1)k 1( )(1)(1) .( )2RIkIkIkUkT( )(1)(1)( )( )IkIkIkL RUkIk即 2nnL RR2( )( )n pIkRIk( )n pUkRp式中：為獨立測量的次數(shù) v其中： (1)(2)( )111(1)(2)( )222(1)(2)( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )pppnnnikikikikikikIki

18、kikik (1)(2)( )111(1)(2)( )222(1)(2)( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )pppnnnukukukukukukUkukukuk111211222212nnnnnnLLLLLLLLLL 111211222212nnnnnnRRRRRRRRRR v上式可以用右乘廣義逆矩陣求解，得由 ， ， 三個時刻的測量值決定的 和 ，再由最小二乘法得到整個測量過程決定的 和 的真實值。 再將從第一個時刻到第 個時刻（假定共采了 個時步的值），寫成同一矩陣： (1)k k(1)k R L R Lmm(1)(1)(1)( )( )1111111121(1)(

19、1)(1)( )( )1222222222(1)(1)(1)( )( )12(1)(2)( )( )( )(1)(2)( )( )( )(1)(2)( )( )( )ipnipnipnnnnnnnnniiimijimRRRRRRiiimijimRRRiiimikimv v式中：下標 表示線路號，上標 表示測量次數(shù)標號， 中的 表示采樣的點號。v可以看出，參數(shù)測量問題已轉換成了參數(shù)辨識問題，可以將參數(shù)辨識的理論、算法應用到參數(shù)測量問題中來。 (1)(1)(1)( )( )1111111121(1)(1)(1)( )( )1222222222(1)(1)(1)( )12(1)(2)( )( )(

20、)(1)(2)( )( )( )(1)(2)( )ipnipninnnnnnnniiimijimLLLLLLiiimijimLLLiiimi( )( )( )pnkim(1)(1)(1)( )( )11111(1)(1)(1)( )( )22222(1)(1)(1)( )( )(1)(2)( )( )( )(1)(2)( )( )( )(1)(2)( )( )( )ipipipnnnnnuuumujumuuumujumuuumukumnii, 1,pjj, 1),()(),(kukijjmk, 1積分法積分法 v為了說明方便，將微分方程式重寫如下：12111111121212111122211

21、2122222222212111222nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnndididiuui RLi RLi RLudtdtdtdididiuui RLi RLi RLudtdtdtdididiuui RLi RLi RLudtdtdtv將上式左右兩邊對某一足夠小的時段積分可得：22221111111211212122221112111112222211212121122222222121111 ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )ttttnnnnnttttttttnnttttudti R dtL i ti ti R dtL i ti ti R dtL i

22、 ti tu dti R dtL i ti ti R dtLi ti ti R dt221222211112112222221211111 ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )nnnttttnnnnnnnnnnnnttttLi ti tu dti R dtL i ti ti R dtLi ti ti R dtLi ti t在計算中用梯形積分法求積分值各項，得到 1211121111111211222112122221211121222112111212121( )( )2 ( )( )2 ( )( ) ( )( )2 ( )( ) ( )( )2 ( )( )( )( )2

23、( )( )2 ( )(sssnnnsnnnssu tu tTi ti tR TLi ti ti ti tR TLi ti ti ti tR TLi ti tu tu tTi ti tR TLi ti12221222222212122212112111112112221222221) ( )( )2 ( )( ) ( )( )2 ( )( )( )( )2 ( )( )2 ( )( ) ( )( )2 ( )( )snnnsnnnnnsnsnnsnti ti tR TLi ti ti ti tR TLi ti tu tu tTi ti tR TLi ti ti ti tR TLi ti t21

24、21 ( )( )2 ( )( )nnnnsnnnni ti tR TLi ti tv得到一個采樣時段的方程為：v經(jīng)次獨立測量后求解上式得到各參數(shù)值。 111222( )( )( )( )( )( )( )( )( )iiiiiinininii tu ti tu ti ti tRLu ti ti t特高壓輸電線路參數(shù)測量v特高壓輸電線路電壓等級高，輸電距離長，因此采用線路參數(shù)集中式等效的誤差會有所增加。這時應考慮采用線路分布式參數(shù)的形式進行測量。v考慮電容的影響、采用分布式線路參數(shù)模型是對帶電測量方法的完善，也是特高壓輸電線路發(fā)展的要求。線路分布參數(shù)模型如圖所示0R dx0R dx0L dx0

25、L dx0C dx0C dxCdxMdxdxab可得兩條耦合線路a、b的微分方程關系如下：v考慮到實際線路中的電壓、電流量為正弦量，可得相量形式的微分方程組。 000000()()aabbbaaababbabiuuCCCxttiuuCCCxttuiiR iLMxtxuiiR iLMxtx000000()()()()aabbbaaabbbaIjwCjwC UjwCUxIjwCjwC UjwCUxURjwL IjwMIxURjwL IjwMIx20002212000222()()*()()()()*(*2 )()()ababababababUURjwLjwMjwC UUxUUUURjwLjwMjw

26、CjwC UUxUU 由此可以得到微分方程組的通解。v已知線路首端和末端的電壓、電流值。因此代入初始條件得111111222222(/)(/)(/)(/)ababababUUAch xBsh xIIA Z sh xB Z ch xUUCchxDshxIIC ZshxD Z chx v進而可得所求參數(shù)的表達式：1111122221112222112222111222211111112222211222()()1()()()()()()1()(abababababababababababababababababababUUIIUUIIchlUUIIUUIIUUUUZIIIIUUIIUUIIchlU

27、UIIUU（）（）（）（）（） （）（）（）（）2112222112222211)()()abababababIIUUUUZIIII（）（） （）0112211011220112211221Im(/)1Im(/)21Re()21Im()21Im()2CZwCZZwRZZLZZwMZZw特高壓輸電線路正序參數(shù)測量v傳統(tǒng)測量方法考慮電容的分布式正序參數(shù)的測量方案v從傳統(tǒng)的測量方法分析中，可以看出，正序阻抗和正序導納是在分開進行測量的，這給實際測量帶來很大不便。且當線路電壓等級增高，輸電線路長度加長后，不可忽略電容的影響。v采用分布式線路參數(shù)模型，進行正序參數(shù)，這樣可以一次同時測出所有的正序參數(shù)，同

28、時由于考慮了電容的影響，會比傳統(tǒng)的測量方法更精確。v 111111122222211112222221112222211112222211111112()()1()()()()(2)1abcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcUUUIIIUUUIIIchlUUUIIIUUUIIIUUUUUUZIIIIIIUUUchl（）（）（）（）（） （）（111222222111222222111222221112222221112(2)2(2)2(2)2(2)(2)22abcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcIIIUUUIIIUUUIIIUU

29、UIIIUUUUUUZIIIIII）（）（）（）（） （）v 011221101122112201122112211Im(/)Im(/)311Re(2)Re()3311Im(2)Im()33CZCZZwwRZZRmZZwLZZMZZww；10010Z();(3*);RRmjw LMjwCjw CC四四 帶電測量系統(tǒng)軟硬件設計帶電測量系統(tǒng)軟硬件設計v該測試儀硬件部分由 GPS接收模塊、DSP數(shù)據(jù)采集卡、開關量輸出卡、上位機、液晶顯示屏、電源、信號變送器 等各部分組成。v輸電線路參數(shù)測量及諧波分析系統(tǒng)軟件部分采用VC+ 6.0開發(fā)，力求操作方便，簡單易用，由程序界面、GPS同步時間報文解碼程序 、

30、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)查看、數(shù)據(jù)刪除、下位機數(shù)據(jù)采集程序、上位機數(shù)據(jù)處理程序等部分組成。v其中上位機數(shù)據(jù)處理程序包括零序阻抗測量計算、零序電納測量計算、正序阻抗測量計算、正序電納測量計算、零序互感數(shù)據(jù)文件形成、測量信號相量模值相角計算、互感參數(shù)計算等部分。嵌入式硬件系統(tǒng)設計嵌入式硬件系統(tǒng)設計 v 輸電線路參數(shù)帶電測量系統(tǒng)總體框圖輸電線路參數(shù)帶電測量系統(tǒng)總體框圖5數(shù)字仿真與模擬試驗數(shù)字仿真與模擬試驗及主要技術指標及主要技術指標1. 數(shù)字仿真數(shù)字仿真v1.1 任意長度線路不考慮電容電流數(shù)字仿真任意長度線路不考慮電容電流數(shù)字仿真v在四種不同運行方式（單相斷線、單相短路接地、不平衡負載、外加零序電源）下進行M

31、ATLAB仿真試驗?；ジ芯€路實際參數(shù)互感線路實際參數(shù)線路名稱長度(km)零序電阻(/km)零序電感(mH/km)零序電容(F/km)零序互電阻 (/km)零序互電感 (mH/km)線路I1000.38644.12640.0077510.11.0線路II500.38644.12640.007751 微分法仿真結果微分法仿真結果 測量方式線路I零序自阻抗線路II零序自阻抗零序互阻抗測量值誤差%測量值誤差%測量值誤差%負荷不平衡39.203+j 128.5390.6619.253+j64.1580.974.936+j15.8580.76單相短路接地39.128+j130.5960.7819.645+

32、j65.0120.414.899+j15.9010.94單相斷線38.397+j130.2770.5619.754+j64.3560.474.758+j15.6540.75兩相短路接地38.413+j129.0640.4519.654+j65.0110.415.121+j15.8140.811.2 任意線路計及電容電流仿真結果任意線路計及電容電流仿真結果 測量方式線路A零序自阻抗線路B零序自阻抗零序互阻抗測量值誤差%測量值誤差%測量值誤差%負荷不平衡55.295j348.7150.4335.21j258.2540.5912.398j40.1120.41單相短路接地52.965j345.9810

33、.4434.956j260.4550.3511.56j40.7360.62單相斷線56.669j350.4130.9736.776j256.9840.8712.23j39.9360.75兩相短路接地57.342j345.1260.4835.885j258.0210.5212.96j39.8230.491.3 平行雙回線路計及電容電流數(shù)字仿真結果平行雙回線路計及電容電流數(shù)字仿真結果測量方式正序阻抗零序自阻抗零序互阻抗測量值誤差%測量值誤差%測量值誤差%負荷不平衡2.5876+j58.38960.4777.5246+j260.76940.5620.1254+j62.44890.50單相短路接地2.

34、5215+j57.95620.9278.1236+j260.01230.3519.5234+j63.51480.81單相斷線2.5361+j59.04560.6476.6582+j258.19630.4519.4785+j63.62140.91兩相短路接地2.3145+j58.12440.9478.0351+j258.44230.2119.5541+j62.52360.65考慮電容的分布式零序參數(shù)測量仿真考慮電容的分布式零序參數(shù)測量仿真長度(km)零序電阻(/km)零序電感(mH/km)零序電容(F/km)零序互電容(F/km)零序互電感 (mH/km)3000.134153 1.996535

35、 0.0054729 -0.0018257 0.970622i12u12i12pu12pi11i11pu11u11pABCABCABCABCABCabcABCabcABCabcABCabcVabcIabcABCabcVabcIabcABCabcVabcIabcABCabcVabcIabcABCabc|.|.|.|.|.|.|.|.|-K-Gain8-K-Gain7-K-Gain6-K-Gain5-K-Gain4-K-Gain3-K-Gain2-K-Gain10.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0

36、000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+000Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)abcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhase 線路參數(shù)標準值U=500kV，L=U=1000k

37、V，L=計算結果誤差分析計算結果誤差分析1.3308e-0040.7996%1.3361e-0040.4033%1.9957e-0060.0443%1.9968e-0060.0125%9.6941e-0070.1247%9.7064e-0070.0020%5.4328e-0060.7336%5.4821e-0060.1677%1.8457e-0061.0938%1.8151e-0060.5812%00.1341533/Rekkm01.9965356/LekH km0.9706226/MekHkm00.547296/CemFkm0.182576/CemF km 分布式正序參數(shù)測量仿真分布式正序參

38、數(shù)測量仿真i1i1pu1u1pABCABCabcVabcIabcABCabcVabcIabcABCabcScope|.|.|.|.|-K-Gain4-K-Gain3-K-Gain2-K-Gain1Distributed Parameters Line0.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+0000.0000e+000Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)Re(u)Im(u)abcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhaseabcMagPhase2.

39、RTDS數(shù)字仿真數(shù)字仿真 v 零序電納v模型中線路長度設為202km，PT變比為5000/100V，CT變比為50/5A，加壓實驗電源電壓為5.7734kV，測試電流為8.6064A。 測量項目測量次數(shù)零序電導G(S/相)零序電納B(S/相)零序電導誤差零序電納誤差11.3710-54.964810-40.001370.252621.4510-54.960110-40.001450.554931.4810-54.963210-40.001480.319441.4010-54.950910-40.001400.663651.3010-54.959510-40.001300.4424零序阻抗測量結

40、果與誤差零序阻抗測量結果與誤差 測量次數(shù)零序電阻R(/相)零序電抗X(/相)零序電阻R誤差零序電抗X誤差138.9208207.777-1.54360.6708238.5716208.136-2.42700.8499338.9769208.040-1.40170.8020438.8616207.943-1.69340.7536538.3267207.626-3.04650.59543. 模擬實驗模擬實驗 v為模擬互感線路組的實際情況，在一個非閉合鐵心上平行繞了三個長度不等的線圈L1、L2、L3，分別來模擬分布于四個變電站(A、B、C、D)的三條互感線路，在其中一繞線上加壓，利用開關K的開合來模

41、仿斷路器的跳閘與重合閘動作。 增量法試驗結果增量法試驗結果 阻抗模擬測試方法(1)最小二乘法(2)卡爾曼濾波法(3)傅里葉算法(4)Z1125.203+j17.79325.357+j16.14525.357+j16.14525.357+j16.145Z2224.057+j17.42523.424+j17.54523.424+j17.54523.424+j17.545Z339.94+j1.7810.042+j1.89210.042+j1.89210.042+j1.892Z12 j16.842.048+j16.5242.048+j16.5242.048+j16.524Z13 j3.70.411+j

42、3.6770.411+j3.6770.411+j3.677Z23 j3.80.570+j4.1020.570+j4.1020.570+j4.102微分法試驗結果微分法試驗結果阻抗模擬測試方法(1)最小二乘法(2)卡爾曼濾波法(3)傅里葉算法(4)Z1125.203+j17.79325.874+j16.45725.874+j16.45625.875+j16.450Z2224.057+j17.42523.987+j17.03923.987+j17.03923.965+j17.039Z339.94+j1.7810.015+j1.854710.015+j1.85410.015+j1.854Z12j16

43、.842.004+j16.7582.004+j16.7582.004+j16.758Z13j3.700.454+j3.8450.454+j3.8450.454+j3.845Z23j3.800.768+j4.0440.768+j4.0440.768+j4.0444 主要技術指標主要技術指標 v1本系統(tǒng)可測量輸電線路的正序阻抗、正序阻抗、零序阻抗、零序阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗；v2裝置參數(shù)測量值的誤差不大于1%；系統(tǒng)的整機幅值誤差在8以內(nèi)，相角誤差在5以內(nèi)；v3同步的時間誤差小于200納秒，相當于電氣角度0.0036；v4每臺裝置可以同時測量可以采集六路電壓、八路電流；且可多臺并行工作，同時測

44、量，測量線路條數(shù)與臺數(shù)成正比；v5對交流電壓信號分為0400V和05V兩個量程，對交流電流信號分為05A和00.5A兩個量程，從而使400V和5V電壓及5A和0.5A電流信號采樣達到同樣的精度；v6可同時采集64路開關量，可輸出64路開關量。 六六 參數(shù)帶電測量系統(tǒng)工程應用實例參數(shù)帶電測量系統(tǒng)工程應用實例 v東北大連電網(wǎng)有關互感線路零序參數(shù)測量東北大連電網(wǎng)有關互感線路零序參數(shù)測量v測試時間:2005年3月?；ジ芯€路的實際情況是：兩條500kV線路為新建線路（圖中線路1和線路2），而其它5條220kV線路（圖中線路3、4、5、6和7）為已投運線路，并且線路1、2 、3、4有1.5kM為同塔四回線

45、架設為國內(nèi)首條500kV同塔四回線，線路1、2與線路5、6有4.3kM為同塔四回線架設，各線路的長度如圖所示。 500kV南關嶺變四回同塔并架1.5km9.4km500kV雁水變38km四回同塔并架4.3km南雁甲線水云線220kV大三廠變220kV青云變220kV革振堡變220kV白玉變南白線40km南革線2.9km2.9km革玉線31.9km同桿8.7km8.7km14.7km14.7km38km一二三四五1234567六南雁乙線水云甲線水云乙線步驟南雁甲(停電)南雁乙(停電)南革線(停電)南白線(運行)水云甲(運行)水云乙(運行)革玉線（運行）1加壓南關嶺變端開路,雁水變端短路接地,南關

46、嶺變測開路電壓南關嶺變端開路,革振堡變端短路接地,南關嶺變測開路電壓帶電運行帶電運行帶電運行帶電運行2加壓南關嶺變端短路接地,雁水變兩端短路接地,南關嶺變測量短路電流南關嶺變端開路,革振堡變端短路接地,南關嶺變測開路電壓帶電運行帶電運行帶電運行帶電運行3加壓南關嶺變端開路, 雁水變端短路接地,南關嶺變測開路電壓南關嶺變短路接地,革振堡變端短路接地,南關嶺變測量短路電流帶電運行帶電運行帶電運行帶電運行零序阻抗南雁甲線(38km)南雁乙線(38km)南革線(12.3km)南白線(40km)革玉線(34.8km)水云甲線(26.9km)水云乙線(26.9km)南雁甲線7.6039+j28.59515.9152+j15.25910.2784+j0.73560.2533+j0.70820.6490+j1.70590.6572+j1.6218南雁乙線7.0741+j28.75510.2760+j0.70280.2778+j0.72780.5963+j1.64820.6802+j1.7033南革線2.6781+j10.96920.3120+j0.78100.5