專利名稱：一種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及輸電線路參數(shù)測量，尤其是涉及一種基于故障錄波的 輸電線路參數(shù)在線測量方法。
背景技術：
國家電力行業(yè)標準DL/T559-94:《220KV 500KV電網(wǎng)繼電 保護運行規(guī)程》對繼電保護整定要求架空線路和電纜的零序阻抗、 其它對繼電保護影響較大的參數(shù)應使用實測值。而現(xiàn)有的線路參數(shù)測 量方法是停電測量，所測線路須停電，并脫離電網(wǎng)，通過不同的測量 試驗測得線路的正序、零序參數(shù)。 一般是在對線路施加試驗電源后通 過電壓表、電流表、功率表、頻率計等表計測量出線路的各個狀態(tài)， 經(jīng)人工讀取表值后利用相應的公式計算出各個相應的線路參數(shù)值，盡 管比單純通過理論計算出的參數(shù)值要準確，但是停電測量影響正常的 負荷供電和潮流的優(yōu)化分布，還存在測量設備沉重、操作繁瑣、費時 費力等弊端，尤其是在測量前后的線路開斷、接地、閉合及測量過程 中的諸多操作中存在人員和設備的安全隱患，在測量中線路兩端和調 度之間一般由無線電聯(lián)系，可靠性較差，還易造成配合失誤。此外， 現(xiàn)有的錄波裝置可以在故障情況下記錄波形，但用于線路參數(shù)測量還 未有相關應用，且不能在正常運行中設定基于GPS整點時鐘的定時啟動，無法對正常運行中輸電線路正序參數(shù)進行同步在線測量；在區(qū)
外接地故障情況下，不能測量零序阻抗等參數(shù)。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是彌補上述現(xiàn)有錄波裝置的技術缺 陷，提出一種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，將故障錄 波加以簡單改造，使錄波裝置可以用于輸電線路參數(shù)的在線測量，并 提高對線路參數(shù)測量次數(shù)和測量精度。
本發(fā)明的技術問題通過以下技術方案予以解決。 這種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法是，通過錄波裝 置的采集、計算、啟動等功能，采集線路正常運行的電壓電流，由中 心調度計算機提取正常運行狀態(tài)下的兩端整點錄波文件，測量出線路 正序參數(shù)，也可提取區(qū)外故障時線路兩端同步記錄的包含零序電壓、 電流的錄波文件，測量出線路的零序參數(shù)；并將多次測量的結果統(tǒng)計 平均，測量出不同氣候條件下的線路參數(shù)。
這種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，采用線路兩端 設置具有相同硬件平臺包括故障錄波模塊的錄波裝置，以及中心調度 計算機的輸電線路參數(shù)同步測量模塊，實現(xiàn)基于線路兩端信息的輸電 線路參數(shù)在線測量。
這種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法的特點是-l)用于監(jiān)測的輸電線路兩端的電壓、電流量的錄波裝置設有"整 點啟動"的錄波方式，利用錄波裝置的GPS時鐘進行整點啟動，啟 動后，記錄正常輸電線路兩端的整點時刻的電壓、電流采樣值，調用傅立葉變換函數(shù)，對每相的電壓電流進行傅立葉變換，濾除高次諧波， 得到其基波的幅值和相位，并分別對線路始末端的電壓、電流進行不 對稱變換，得出線路兩端的正序電壓、電流，并以錄波文件形式分別 保存在兩端的錄波裝置中；
2) 在雙回互感線路發(fā)生區(qū)外接地故障時，利用故障產(chǎn)生的零序 電流同時啟動線路兩端的錄波裝置，啟動后，對區(qū)內線路兩端零序電 壓、零序電流信號的同步采樣，并以錄波文件形式分別保存在兩端的 錄波裝置中；同時還設有保證區(qū)外接地故障時兩端錄波裝置同時啟動
錄波進行參數(shù)測量的零序靈敏n段啟動元件，其值是正常啟動值的
1/2;
3) 通過中心調度計算機提取正常運行狀態(tài)下的兩端整點錄波文 件，讀取兩端正序電壓、電流值，測量出線路正序參數(shù)，還提取區(qū)外 接地故障時線路兩端同步記錄的包含零序電壓、電流的錄波文件，由 最小二乘法求解包含線路零序阻抗的代數(shù)方程組，測量出線路的零序 參數(shù)，并將多次測量的結果統(tǒng)計平均，測量出不同氣候條件下的線路 參數(shù)。
本發(fā)明的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。 所述故障錄波模塊根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算結果，進行啟動判斷，如有
啟動則生成故障文件，完成對兩端數(shù)據(jù)的同步采集。
所述中心調度計算機的輸電線路參數(shù)同步測量模塊通過對線路
兩端的錄波文件進行分析，輸出線路參數(shù)，實現(xiàn)輸電線路參數(shù)同步測所述電壓、電流采樣值是利用GPS的同步授時功能獲得誤差小 于1微秒的時間基準，在GPS時間同步下兩端錄波裝置同時采集線 路兩端的電壓、電流值，再由傅立葉濾波算法得出相應的基波電流、 電壓矢量值。
所述零序參數(shù)包括零序自阻抗和零序互阻抗。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術對比的有益效果是
本發(fā)明無需斷電，操作方便，可使錄波裝置用于輸電線路諸如正 序阻抗、正序導納、零序阻抗、零序互感等參數(shù)的在線測量，彌補現(xiàn) 有在線測量裝置測量正序參數(shù)時不同步、測量零序參數(shù)時無零序電源 的缺陷，提高對線路參數(shù)測量次數(shù)和測量精度。
圖1是本發(fā)明的具體實施方式
在線路正常運行時的示意圖； 圖2是本發(fā)明的具體實施方式
在線路發(fā)生區(qū)外接地故障時的示 意圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
并對照圖1、2對本發(fā)明作進一步的說明。 圖1是本發(fā)明的具體實施方式
測量線路正常時的示意圖。在A-B 變電站和相鄰的B-C變電站雙回互感線路都正常運行的情況下，測 量正序參數(shù)時，利用B-C變電站錄波裝置的GPS時鐘進行整點啟動， 在GPS時間同步下通過錄波裝置記錄整點時刻的電壓電流采樣值， 由傅立葉濾波算法將電流采樣值、電壓采樣值得到相應的正序基波電 流、電壓矢量值，并以錄波文件形式分別保存在兩端的錄波裝置中；然后由中心調度計算機提取兩端的整點錄波文件，進行正序阻抗、正 序導納的測量。
圖2是本發(fā)明的具體實施方式
測量線路出現(xiàn)區(qū)外接地故障時的 示意圖。如果A-B變電站區(qū)內的F點(C-D變電站區(qū)內的E點同理) 發(fā)生接地故障，即B-C變電站發(fā)生區(qū)外接地故障時，除A、B變電站 錄波裝置啟動錄波外，由于C變電站錄波裝置設有保證區(qū)外接地故 障時兩端錄波裝置同時啟動錄波進行參數(shù)測量的零序靈敏II段啟動 元件，其值是正常啟動值的1/2，因此，只要接地故障點F到B變電 站的距離不超過B-C變電站的距離，C變電站錄波裝置即可啟動錄 波，錄波數(shù)據(jù)都標記GPS時標，然后由中心調度計算機通過提取的B、 C變電站錄波裝置文件，根據(jù)零序電流、電壓采樣值由傅立葉濾波算 法得到相應的零序基波電流、電壓矢量值，還由最小二乘法求解包含 線路零序阻抗的代數(shù)方程組，得出B-C互感線路的零序自阻抗、零 序互阻抗。并將多次測量的結果統(tǒng)計平均，測量出不同氣候條件下的 線路參數(shù)。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳 細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明 所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下做 出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應當視為屬于 本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的保護范圍。
權利要求
1.一種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，采用線路兩端設置具有相同硬件平臺包括啟動錄波模塊的錄波裝置，以及中心調度計算機的輸電線路參數(shù)同步測量模塊，實現(xiàn)基于線路兩端信息的輸電線路參數(shù)在線測量，其特征在于1)用于監(jiān)測的輸電線路兩端的電壓、電流量的錄波裝置設有“整點啟動”的錄波方式，利用錄波裝置的GPS時鐘進行整點啟動，啟動后，記錄正常輸電線路兩端的整點時刻的電壓、電流采樣值，調用傅立葉變換函數(shù)，對每相的電壓電流進行傅立葉變換，濾除高次諧波，得到其基波的幅值和相位，并分別對線路始末端的電壓、電流進行不對稱變換，得出線路兩端的正序電壓、電流，并以錄波文件形式分別保存在兩端的錄波裝置中；2)在雙回互感線路發(fā)生區(qū)外接地故障時，利用故障產(chǎn)生的零序電流同時啟動線路兩端的錄波裝置，還利用錄波裝置的GPS時鐘實現(xiàn)兩端數(shù)據(jù)同步，啟動后，對區(qū)內線路兩端零序電壓、零序電流信號的同步采樣，并以錄波文件形式分別保存在兩端的錄波裝置中；還設有保證區(qū)外接地故障時兩端錄波裝置同時啟動錄波進行參數(shù)測量的零序靈敏II段啟動元件，其值是正常啟動值的1/2；3)通過中心調度計算機提取正常運行狀態(tài)下的兩端整點錄波文件，讀取兩端正序電壓、電流值，測量出線路正序參數(shù)，還提取區(qū)外接地故障時線路兩端同步記錄的包含零序電壓、電流的錄波文件，由最小二乘法求解包含線路零序阻抗的代數(shù)方程組，測量出線路的零序參數(shù)，并將多次測量的結果統(tǒng)計平均，測量出不同氣候條件下的線路參數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，其特征在于所述故障錄波模塊根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算結果進行啟動判斷，如有啟 動則生成故障文件，完成對兩端數(shù)據(jù)的同步采集。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，其特征在于所述中心調度計算機的輸電線路參數(shù)同步測量模塊通過對線路 兩端的錄波文件進行分析，輸出線路參數(shù)，實現(xiàn)輸電線路參數(shù)同步測
4. 根據(jù)權利要求3所述的基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，其特征在于所述電壓、電流采樣值是利用GPS的同步授時功能獲得誤差小于1微秒的時間基準，在GPS時間同步下兩端錄波裝置同時采集線路兩端的電壓、電流值。
5. 根據(jù)權利要求4所述的基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，其特征在于所述零序參數(shù)包括零序自阻抗和零序互阻抗。
全文摘要
一種基于故障錄波的輸電線路參數(shù)在線測量方法，其特征在于利用錄波裝置的GPS時鐘進行整點啟動，得出線路兩端的正序電壓、電流，并以錄波文件形式分別保存在兩端的錄波裝置中；在雙回互感線路發(fā)生區(qū)外接地故障時，利用故障產(chǎn)生的零序電流同時啟動線路兩端的錄波裝置，對區(qū)內線路兩端零序電壓、電流同步采樣，還設有零序靈敏II段啟動元件；中心調度計算機讀取兩端正序電壓、電流值，測量出線路的正序參數(shù)。讀取兩端零序電壓、電流值，測量出線路的零序參數(shù)。本發(fā)明無需斷電，操作方便，可使錄波裝置用于輸電線路參數(shù)在線測量，彌補現(xiàn)有在線測量裝置測量正序參數(shù)時不同步、測量零序參數(shù)時無零序電源的缺陷，提高對線路參數(shù)測量次數(shù)和測量精度。
文檔編號G01R31/08GK101581752SQ20091010785
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者熊敏俊, 忠 趙 申請人:深圳市雙合電腦系統(tǒng)股份有限公司