基于同步相量测量的线路参数在线计算.pdf

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1、第22卷第9期电力自动化设备VoI.22No.92002年9月EIectricPowerAutomationEguipmentSep.2002ppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp基于同步相量测量的线路参数在线计算安艳秋，高厚磊（山东大学电气工程学院，山东济南250061）摘要：提出一种基于同步相量测量的输电线路参数在线求解方法。该方法以分布参数线路模型为基础，在已知线路两端同步电压和电流的条件下精确求解出线路特性阻抗、传播常数、单位长度电感和电容。仿真结果验证了该方法的正确性。关键词：

2、线路参数；同步相量测量；长线方程中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1006-604（72002）09-0021-02出PMU采用的离散傅氏变换算法。0引言设一正弦工频信号为在进行继电保护和故障测距的计算中，输电线x（t）。2Xsi（n!t"）（1）路的参数（电感、电容、线路长度等）一般是作为已其相量表达式为知量参与运算的。这些参数的准确与否直接影响到#Xe"Xcos"Xsin"（2）相关计算的最终结果，特别是故障测距的精确性。假如每周期对x（t）采样N次（单周期数据窗），采通常已知的参数是线路建成初期测定的，这些参数样值集合为｛x，0，1，⋯，N-1｝，在投运后

3、由于气候、环境及地理等因素的影响会或2!其中x。2Xsi（n"）（3）多或少地发生变化。因此，如能实时测定或计算出N根据离散傅氏变换，｛x｝中所包含的基波分量线路当前运行情况下对应的参数，则具有十分重要为的价值。本文提出一种线路参数实时计算方法，它根据长线方程并利用两端同步电压和电流相量直接#（XsXc）/。2（4）求解出线路的特性阻抗和传播常数，然后计算出线其中N-1路单位长度电感和电容。特性阻抗和传播常数在行22!波保护及精确故障测距中是非常重要的参数［1］。Xs=NZxsinN=0N-122!1基于GPS的同步相量测量原理Xc=NZxcosN=0基于GPS（GIoba

4、IPositioningSystem）的同步相量或N-1测量是以GPS提供的时间为基准，对电力系统不同22!Xs=NZxsinN节点的电压和电流的基波相量进行同步测量（计=1N-1算）。图1给出这种测量的示意图。2112!Xc=N[2x0+2xN+ZxcosN]=1式（4）即为利用采样值集合｛x｝计算出的工频正弦信号x（t）对应的相量。当输入信号x（t）中含GPSGPS有其他频率成分时，式（4）给出的是x（t）中的基波接收机接收机分量。利用式（4）计算出的相量是与用于计算它的i44i!!uPMU～—PMUu那个数据窗相对应的，其参考基准是0采样时""图1同步相量测量示意图刻

5、（即数据窗的第一个采样点）。GPS能使各测量点Fig.1Thesynchronizedphasormeasurement的采样时刻相同，因而能保证不同测量点的同步图1中，线路两端的相量测量单元PMU（Phasor测量。MeasurementUnit）在GPS时间基准下对本地电压、电在具体应用时，一般先算出三相电压和三相电流信号进行采样，然后利用全周离散傅氏算法流对应的工频相量，然后根据需要进行其他运算，如（DFT）对采样值进行基波相量计算。由于两端的采转化为对称分量或模分量等。有关PMU的详细情样是同步进行的，两端计算出的基波相量将具有统况参见文献［2］。一的参考基准，可直

6、接进行比较或参加运算，这里给2线路参数求解方法收稿日期：2002-02-01图2为对称三相超高压输电线路中的单相系统。电力自动化设备2002年】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】】S"S"RR#"已知线路参数：r1=0.0208!/km，r0=—一—一0.0208!/km，1=0.876"H/m，0=0.876"H/m，C1=0.0129nF/m，C0=0.0129nF/m。根据给定线路参数计算出的特性阻抗和传播常!S!Rll数为图2两端输电系统Fig.2Thetwoterminaipo

7、wersuppiysystemZC=263.8-j9.8（!）-3+j1.069X10-3（rad/km）在图中规定的参考方向下，根据均匀传输线的!=0.037X10长线方程，两端电压、电流具有以下关系：在给定系统条件下，EMTP计算出的线路两端正序稳态电压、电流同步相量（参考方向同图2）为!S=!Rch（!l）-"RZCsh（!l）（5）!R1=416847+j38073.（2V）!R"S="Rch（!l）+Zsh（!l）（6）!S1=416070.8+j110286.（4V）Cr+j""S1=795.3+j32