專利名稱：同桿多回架空輸電線路不同方式下零序等值阻抗計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種零序等值阻抗的計算方法，具體講是涉及一種計算電力系統(tǒng)輸電線路在不同運(yùn)行方式(包括檢修方式)下同桿三回、四回及多回線之間的零序等值阻抗的計算方法，屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
兩回線的零序互感測量和計算，只涉及到一個零序互感的參數(shù)計算，國內(nèi)外已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。對三回及以上輸電線路，除了存在任意兩條線路之間的互感外，還存在在不同的檢修方式下，任意兩條線路之間的等效互感的計算和測量。對于三回線路參數(shù)，有三個任意兩條線路之間的零序互感參數(shù)，同時在考慮任意一條線路檢修時，又派生出三個基于任意一條線路檢修(兩端接地)的零序互感參數(shù)。如果考慮多4回線的參數(shù)，除了考慮任意兩回之間的零序互感參數(shù)有個，同樣當(dāng)考慮任意一回線參數(shù)檢修(兩端接地)，共有12個零序互感參數(shù)，考慮任意兩回線路檢修(兩端接地)，共有6個線路零序互感參數(shù)需要測量，一個同桿四回的線路，總共就有24個線路零序互感參數(shù)需要測量。線路參數(shù)的測量一般都在線路投運(yùn)前的幾天內(nèi)才具備測量條件，一般線路啟動前1～2天時間就要把線路的參數(shù)測量給調(diào)度計算保護(hù)定值，同樣還包括其他正序參數(shù)的測量等，需要消耗很多時間，因此造成現(xiàn)場線路參數(shù)測量的人員時間緊，任務(wù)重，如果是同桿多回的線路參數(shù)測量，那么帶來的問題將更大，在獨(dú)立測量出線路的零序阻抗和兩兩之間的零序互感后，線路檢修方式下的互感是否要測量？測量這么多的零序參數(shù)是否有必要，他們之間有沒有冗余？隨著同桿架設(shè)的線路越來越多，該問題的突出性將會逐漸暴露出來。隨著同桿多回線越來越多，擺在了運(yùn)行和試驗(yàn)人員面前的問題是工作量巨大，遇上天氣條件惡劣，將會帶來更多的問題，需要找到一個簡便的方法對檢修工況下的參數(shù)進(jìn)行推算，節(jié)約時間，提高測試效率。


發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種方便快捷的、大大減少線路參數(shù)的人工測量組合，為繼電保護(hù)整定、線路參數(shù)測試節(jié)約大量的時間，提高效率的同桿多回架空輸電線路不同方式下零序等值阻抗計算方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種同桿多回架空輸電線路不同方式下零序等值阻抗計算方法，其特征在于在同桿多回架空輸電線路中，當(dāng)m回線運(yùn)行，n-m回線兩端掛接地線檢修的情況下，定義n回線之間的零序互感矩陣為
將零序互感矩陣Z0分塊定義



則同桿m回線之間的零序電壓方程表達(dá)為 因此m回運(yùn)行線路之間的零序等值阻抗為Z1-meq＝(A-BD-1C) 其中Z1-meq為運(yùn)行線路的零序等值阻抗，為運(yùn)行線路的零序電壓相量，為檢修線路的零序電壓相量，為運(yùn)行線路的零序電流相量，為檢修線路的零序電流相量，

為第1回線路的零序電壓測量相量，

為第1回線路的零序電流測量相量，Z110為第1回線的零序自阻抗，Z1m0為第m回線對第1回線的零序互感，其他的變量的物理含義類推。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明證明互感參數(shù)在獨(dú)立狀態(tài)下，可以互相推導(dǎo)，只要知道任何線路在其他線路空載情況下兩兩之間的互感，就可以推算在任意檢修方式下，線路的零序互感參數(shù)。本發(fā)明基于嚴(yán)格的理論推導(dǎo)，并通過多次現(xiàn)場的驗(yàn)證，就實(shí)際工程中需要用到的在檢修方式下零序互感的參數(shù)，給出一種實(shí)用的計算方法。節(jié)省了大量的時間，提高了測試效率。

具體實(shí)施例方式 以下對本發(fā)明作具體的介紹。
一、同桿架設(shè)n回線路的零序等值阻抗計算 對于同桿架設(shè)n回線路，如果有m條線路運(yùn)行，那么剩下的n-m條線路的等效零序阻抗推導(dǎo)如下 具有n條同桿并架的線路滿足U0＝Z0I0，其中U0為n回線路的零序電壓測量相量，

為第n回線路的零序電壓測量相量；I0為n回線路的零序電流測量相量，

為第n回線路的零序電流測量相量。定義n回線之間的零序互感矩陣為
其中Z110為第1回線的零序自阻抗，Z1m0為第m回線對第1回線的零序互感，其他的變量的物理含義類推。將阻抗矩陣Z0分塊定義



則同桿m回線之間的零序電壓方程表達(dá)為 分解得到 其中為運(yùn)行線路的零序電壓相量，為檢修線路的零序電壓相量，為運(yùn)行線路的零序電流相量，為檢修線路的零序電流相量，將代入上面的式子得到 當(dāng)其它n-m回線檢修且兩端掛接地線后，因此m回運(yùn)行線路之間的等效零序阻抗矩陣為 其中Z1-meq為運(yùn)行線路的零序等值阻抗。
下面分別針對同桿架設(shè)三回線、四回線的等值零序阻抗進(jìn)行分析計算 二、三回線并列運(yùn)行時 一般來說，同桿三回線互感線路的零序網(wǎng)絡(luò)方程可以表示為如下 U1230＝Z1230I1230 展開得到 其中Z1230是任意兩回線之間零序互感阻抗矩陣，3×3的對稱矩陣，U1230是零序測量電壓相量，I1230是零序測量電流相量，

分別是第一、二、三回線的零序測量電壓，

分別是第一、二、三回線的零序測量電流，Z110為第1條線路的零序自阻抗，Z120為線路2對線路1的零序互感，其他的變量依次類推。考慮第三條線路檢修時(線路兩端經(jīng)線路接地)，等效為代入上式可得到 可得到 代入上式可得到1、2條線之間的零序互感參數(shù)和自感參數(shù)的等效值，推導(dǎo)過程如下 因此考慮了第3回線檢修(兩端接地)情況下，相應(yīng)的1、2回線的零序自感參數(shù)、零序互感參數(shù)都有不同程度的降低，因此可以分析出，此時同桿3回線之間的零序互感矩陣用如下式子表示 如果考慮第3回線是停運(yùn)的，那么1、2回線之間的零序參數(shù)保持不變。還是原來的零序互感矩陣 同樣，當(dāng)要考慮其他1、2回線檢修時，可以等同采用第3回線路檢修來等效計算。
當(dāng)考慮第2、3回線檢修，第1回線的零序等值阻抗，同樣可通過上式計算。
三、同桿四回線的零序等效阻抗計算 1、三回線檢修，一回線的等值阻抗 從一般性的問題進(jìn)行同樣的分析考慮，一般來說，四回線互感線路的零序網(wǎng)絡(luò)方程可以表示為其中Z矩陣是對稱的。
U12340＝Z12340I12340 其中U12340四回線的零序測量電壓相量，Z12340四回線任意兩回線的零序互感，I12340是四回線的零序測量電流相量，

是第四回線的零序測量電壓，

是第四回線的零序測量電流，Z140是線路4對線路1的零序互感，其它的變量依次類推。
定義 A＝Z110B＝[Z120 Z130 Z140] 其它線路的零序電壓、電流表達(dá)式為 則同桿四回線之間的零序互感的電壓方程表達(dá)為 分解得到 將代入上面的式子得到 當(dāng)其他任意三回線檢修線且兩端掛接地線后， Zeq＝(A-BD-1C) 其中Zeq為第一回線的零序等值阻抗。
2、任意兩回線檢修，其他兩回線的等值阻抗 同樣從一般性的問題進(jìn)行同樣的分析考慮，一般來說，四回互感線路的零序網(wǎng)絡(luò)方程可以表示為其中Z矩陣是對稱的。 U12340＝Z12340I12340 同樣定義 相應(yīng)的線路的零序電壓、電流表達(dá)式為 同樣根據(jù)上面的推導(dǎo)可以得到 得到 代入上式可得到 得到 當(dāng)兩端接地檢修時因此 Z120eq＝(A′-B′D′-1 C′) 其中Z120eq為第一回線和第二回線之間的零序互感矩陣。
3、任意1回線檢修，其他三回線的等值零序阻抗矩陣 根據(jù)前面的推導(dǎo)，同樣可以得到公式的結(jié)論’ C″＝[Z410 Z420 Z430] D″＝[Z440] Z1230eq＝(A″-B″D″-1 C″) 其中Z1230eq為第4回線檢修后，第1、2、3回線之間的零序等值阻抗矩陣。因此綜上所討論的思路，對于零序互感參數(shù)，其中兩兩之間的互感參數(shù)是一個獨(dú)立的參數(shù)，其他在檢修方式下的參數(shù)可以通過公式(A-BD-1C)來計算得到，而不需要考慮由于檢修方式變化引起的參數(shù)變化。其中ABCD參數(shù)根據(jù)檢修線路不同而變化。已經(jīng)編制了相應(yīng)的軟件程序。
4、四回線共母線運(yùn)行，任意一條線的零序阻抗 當(dāng)同桿四回并架的兩側(cè)線路共母線運(yùn)行時，對于任何一條線路，其兩端的零序電壓相等，可得到 得到 因此第一回線的其零序等值阻抗為 其中Z′eq為第一回線的零序等值阻抗，A′″、B′″、D′″、C′″的定義與三回線檢修的情況相同。
從這里可以看出，當(dāng)同桿并架的線路共母線運(yùn)行時，其等值阻抗將變大。
上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、同桿多回架空輸電線路不同方式下零序等值阻抗計算方法，其特征在于在同桿多回架空輸電線路中，當(dāng)m回線運(yùn)行，n-m回線兩端掛接地線檢修的情況下，定義n回線之間的零序互感矩陣為
將零序互感矩陣Z0分塊定義
則同桿m回線之間的零序電壓方程表達(dá)為
因此m回運(yùn)行線路之間的零序等值阻抗為
Z1-meq＝(A-BD-1C)
其中Z1-meq為運(yùn)行線路的零序等值阻抗，為運(yùn)行線路的零序電壓相量，為檢修線路的零序電壓相量，為運(yùn)行線路的零序電流相量，為檢修線路的零序電流相量，
為第1回線路的零序電壓測量相量，
為第1回線路的零序電流測量相量，Z110為第1回線的零序自阻抗，Z1m0為第m回線對第1回線的零序互感，其他的變量的物理含義類推。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同桿多回架空輸電線路不同方式下零序等值阻抗計算方法，其特征在于在同桿多回架空輸電線路m回線運(yùn)行，n-m回線檢修情況下，運(yùn)行的m回線的零序等值阻抗為Z1-meq＝(A-BD-1C)；式中Zeq為回線零序等值阻抗，A、B、C、D為定義值。本發(fā)明基于嚴(yán)格的理論推導(dǎo)，對需要用到的在檢修方式下零序互感的參數(shù)，給出一種實(shí)用的計算方法，節(jié)省了大量的時間，提高了測試效率。
文檔編號G01R27/08GK101246190SQ20081002447
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者袁宇波, 周棟驥 申請人:江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司