基于GPS的互感输电线路零序分布参数带电测量研究与实现.pdf

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1、第33卷第19期继电器Vol.33No.192005年10月1日RELAYOct.1，200519基于GPS的互感输电线路零序分布参数带电测量研究与实现12334郭建全，郭建新，胡志坚，湛锋，胡宁（1.河北省邢台供电公司，河北邢台054000；2.河北省邢台县电力局，河北邢台054000；3.武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072；4.湖南岳阳供电公司，湖南岳阳414001）摘要：工程不但需要互感线路的零序集总参数，还需要分布参数。输电线路零序参数带电测量的实现，不仅减少了停电次数，还适合于在线参数测量。通过利用GPS同步采样装置对线路端电

2、气量的同步测量，可以计算得到线路的集总参数，继而可以分别对互感部分和非互感部分求取线路的分布参数。该文首先给出了输电线路分布参数模型和集总参数模型之间的转化公式；在此基础上，提出互感线路分布参数在线测量方法，并通过仿真试验对所提出的方法进行验证。关键词：GPS同步时钟；互感线路；零序参数；带电测量；分布参数中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1003-4897（2005）19-0019-040引言随着电力系统的发展，高压输电线路走向复杂，图1输电线路分布参数模型空间跨度大，互感线路越来越多，互感的存在会影响Fig.1Distribut

3、edparametermodeloftransmissionline故障电流的大小，如果继保整定计算中不计及互感!:!2cosh（"X）+Zc"2sinh（"X）的影响，易造成保护误动或拒动，而且零序自感和零!（3）2序互感的大小受周围环境影响大，所以我国有关规{":"2cosh（"X）+sinh（"X）Zc程规定零序参数必须实测；输电线路参数带电测量当X:L时，可得线路首、末端电压和电流之间［1，2］方法可以通过较少次数的测量得到线路的参的关系：数，大大减少了线路的停电次数；另一方面，工程上!1:!2cosh（"L）+Zc"2sinh（"L）

4、不但需要知道线路的集总参数，还需要知道线路的!（4）2分布参数，甚至对分布参数的精度要求较高（如行{"1:"2cosh（"L）+sinh（"L）Zc波法故障定位），所以需要进行集总参数模型和分!1AB布参数模型之间的转化，并且需要对互感部分的分将上述方程同二端口网络方程[]:[CD]·"1布参数单独求解。!21输电线路分布参数和集总参数模型及二[]进行比较可得到："2［3~5］者之间的转化A:D:cosh（"L）B:Zcsinh（"L）1.1分布参数模型转化为集总参数模型（5）设长度为L的输电线路，其参数沿线均匀分布，{C:sinh（"L）Zc

5、单位长度（km）的阻抗和导纳分别为：依据式（5）可以制定!型集中参数等值电路Z0:R0+!L0:R0+X0（图2）：Y0:G0+!C0:G0+B0传播常数：":!（R0+!L0）（G0+!C0）:!Z0Y0（1）波阻抗：Zc:!（R0+!L0）（G0+!C0）:!Z0Y0（2）图2输电线路!型等效集中参数模型可列出距离线路末端X处的电压和电流与线Fig.2!typelumpedparametermodeloftransmissionline路末端电压和电流的关系（图1）：20继电器Z!:B:ZOsinh（!L）:Z0K2L（6）成的被测系统，当

6、零序电流加到被测系统时，所有有2（A-1）2（cosh（!L）-1）互感的线路上都会产生零序电流的增量，同时，线路Y!:::Y0K1L（7）BZOsinh（!L）两端电压差也会产生一个增量，这些增量可以通过2（cosh（!L）-1）sinh（!L）其中：K1:，K2:同步测量每条线路两端母线处的电流和母线电压相!Lsinh（!L）!L量计算得到，通过这些增量列参数的恰定或超定方可以证明：程，从而解出这些参数。实际工程应用同步采集系2（cosh（!L）-1）sinh（!L）Iim:Iim:1统如图3所示（图中只画出2个站点）。!L"0!Lsinh

7、（!L）!L"0!L因为传播常数!一般很小，当线路长度L较短时（一般小于100km），!L也较小，可以认为：K1#1，K2#1，此时式（6）、（7）成为：Z!:Z0L（8）Y!:Y0L（9）12集总参数模型转化为分布参数模型由式（6）和（7）可得：ZY-1!!cosh（1+）2!:（10）L图3基于GPS的同步采样系统ZY!!因为B:Z!:ZOsinh（!L），C:（1+）Y!:Fig.3SynchronoussampIingsystembasedonGPS4sinh（!L）2.1互感双回路零序集总参数带电测量方法，所以可以得到：ZO建立集中参

8、数模型如图4，如计及充电电容的Z!影响时，可以先通过开路试验线路得电容；通过改变ZO:（11）Z!Y!互感线路系统的运行方式，可以得到足够的方程解（1