单回输电线路工频参数测量方法.pdf

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1、2014年第16期总第160期S_L_C0NVALLEY固单回输电线路工频参数测量方法李笑怡，郝湛斐(国网冀北电力有限公司物资分公司，北京100075)摘要文章首先提出一种基于传输线方程的单回输电线路工频参数测量方法，并与牛顿一拉夫逊法进行对比；然后利用MATLAB搭建了模型，仿真得到单位长度下，输电线路的电阻、电感与电容值，比较发现两种测量方法的精度相差不大；为进一步证明哪种方法更适用于工程实际应用，对两种方法的输入量迭加不同的测量误差，并分析所得到的计算数值的稳定性，分析结果显示，基于传输线方程的单回输电线路工频参数测量方法具有更好的工程实用

2、价值。关键词单回输电线路；工频参数测量；稳定性；仿真验证中图分类号：TN948文献标识码：A文章编号：1671-7597(2014)16-0085-03输电线路对整个电力系统的安全、稳定运行起着重要作用，将cosh7l的表达式带入整理就得到z。的表达式，与Y的表其中输电线路工频参数的测量是进行电力系统计算的关键’。达式一并整理如下：国内外研究表明，工频参数的测量方法很多，其中，在线测量方法较为迎合当前电力系统蓬勃发展的趋势。现有在线测量方法主要包括增量法’、变频法和牛顿一拉夫逊法⋯等。其中增量法忽略了线路上的零序电阻和零序电流增量的影响，且不能完

3、全消除互感线路中零序感应干扰电压Z=(6)的影响，所得结果误差较大；变频法测试方法简单，安全性和效率大为提高，但参数测量精度仍不尽如人意。文献[7]表明，根据和的定义式，可得出最终需要的结果为将牛顿一拉夫逊法应用于输电线路工频参数的在线测量，可以l=Z，，(7)取得不错的效果。(8)因此，本文以单回输电线路为例，首先介绍了一种基于传输线方程的输电线路工频参数在线测量方法，并与牛顿～拉夫则可以求得，逊法进行对比；接着在MATLAB环境下，搭建单回输电线路模型，单位长度的阻抗(包含电阻和电感)：仿真比较了两种方法的精度与稳定性，发现基于传输线方程的方

4、法具有更好的工程实用价值。=Z。y=()×孵(c。sh一)(9)‘Ulf2+U2lt1单回输电线路工频参数在线溺量方法单位长度的电容：1．1基于传输线方程的方法设线路模型为均匀传输线(如图1所示)，单位长度的=×删c茜电阻、电感、电容、电导分别用R。、Lo、Co和表示。1．2午拉法输电线路的传输线模型如下图所示，电压、电流方程分别为：J，．．。。“zc．(11)l：1‘2c0shY，+()sinhYI图1输电线路模型JlIl则对首末端的电压电流，、U。2、、1‘2可以表示为(其中输电线路的长度为i)：coshylZ~⋯螂sinhYl]Vuz]㈩对

5、(1)式变形可得：(u』一U2coshY，X，，一12coshy1)=12U2sinhyl(2)结合双曲线函数的特点对上式进行整理得到：coshY，：(3)图2牛拉法的输电线路模型UlI2+U2Il对式(11)进行牛拉法迭代。首先，将其改写为：上下两式相除得：I(y，Zc)=U2coshyl+Z12sinhyl—UI，2(u，一U2coshvt)uj(4)1(c。shY)sinhyf一‘(，，一，?coshy1)T嚣脚uoNI麓罐l2仿真研究其中，2．1模型的建立c3yIY=m)=sinhy(k)l+Z<(k)c。sh1，㈨，=单回输电线路的仿真

6、模型见图3。其中，单位长度电阻为0．012721×10D／km、电感为1．9953×10H／kin、电容为1hY㈣，=6Z~=Zdk)一8．6012×10一F／km，线路长度1为300km。2．2数据分析～sinhy

7、的计算结果和相对误差L(v(Z))：1。2coshT⋯l+(J2／Z“1)sinhY㈨，一I’／：c1为了求解()和z()，现令式(13)为零，并整理得到迭代公式为：c2(k)blo,)-cl(k)b2(k)一”2)牛拉法的计算结果及其误差表2所示，单位同。(14)表2牛拉法的计算结果和相对误差一z小，+圳『Z10】=(15)通过表l、表2可以看出，两种工频参数测量方法的准确It-l：度都比较高。因此，有必要进一步比较这两种方法。本文采用的方法，是通过研究比较收到不同扰动时，两种方法的测量结果的鲁棒性[Ioi。Iz“。=√z“¨I_分别对两种方法

8、的输入量迭加1％、3％和5％的误差，得到(16)1=的计算结果见表3，误差的分布如图4所示。其中，’、0c：迭代终止条件为为以传输线方程