電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀及方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種電子式抗高感應(yīng)電壓干擾的輸電線路工頻參數(shù)測試儀及方法。測試儀包括有測試電源及輸電線路參數(shù)測量裝置，其中輸電線路參數(shù)測量裝置包括有上位機(jī)、下位機(jī)、控制開關(guān)和數(shù)據(jù)采集模塊，其中測試電源通過控制開關(guān)與數(shù)據(jù)采集模塊連接，上位機(jī)通過下位機(jī)與控制開關(guān)連接，且下位機(jī)與數(shù)據(jù)采集模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊與待測線路連接。本發(fā)明能提高測試精度和測試效率。本發(fā)明電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀體積小、重量輕、便于運(yùn)輸和使用。
【專利說明】電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀及方法，屬于 電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀及方法的創(chuàng)新技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路工頻參數(shù)是電力系統(tǒng)分析計算及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇等所必須的參 數(shù)，具有非常重要的作用，其準(zhǔn)確性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前，國 內(nèi)外獲取輸電線路工頻參數(shù)的方法主要有理論計算法和實(shí)地測量法。然而，由于輸電線路， 特別是同培多回輸電線路的實(shí)際情況非常復(fù)雜，基于卡松公式的線路參數(shù)計算方法，難W 模擬線路實(shí)際運(yùn)行情況及存在的一些不確定因素，使得線路參數(shù)的計算值很不準(zhǔn)確。因此， 輸電線路參數(shù)要求必須實(shí)地測量，而且還必須定期測量。
[0003] 輸電線路工頻參數(shù)測量方法有兩種，即離線測量和在線測量。離線測量就是將待 測線路脫離電網(wǎng)，并在線路停電的情況下，分別施加正序、零序測試電源，通過測量線路的 正序、零序電壓和電流等相關(guān)信號，從而獲得線路的正序、零序工頻阻抗參數(shù)。在線測量就 是在待測線路不停電或不完全停電的情況下，通過測量待測線路的有關(guān)信息，及進(jìn)行相應(yīng) 的計算，從而獲得線路的參數(shù)。然而，從目前的技術(shù)水平來看，在線測量方法的全面應(yīng)用還 為時尚早，線路參數(shù)的測量還是W離線測量方法為主。
[0004] 隨著國家電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，同培多回W及平行走向的輸電線路日益增多，使 得輸電線路之間的電磁禪合關(guān)系變得越來越復(fù)雜，導(dǎo)致了線路之間不僅產(chǎn)生了高的感應(yīng)電 壓，而且還使得輸電線路出現(xiàn)了嚴(yán)重的H相不平衡W及不同序別的電壓和電流之間產(chǎn)生了 禪合等現(xiàn)象，給輸電線路參數(shù)的準(zhǔn)確測量帶來了嚴(yán)重的影響。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的測量方法是假設(shè) 輸電線路參數(shù)H相對稱，且沒有感應(yīng)電壓或感應(yīng)電壓很小。因此，消除被測線路上的高感應(yīng) 電壓干擾及H相線路的不平衡影響成為準(zhǔn)確測量輸電線路工頻參數(shù)的主要問題。廣東電網(wǎng) 公司與西安交通大學(xué)聯(lián)合申請了專利《一種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路工頻參數(shù)實(shí) 測裝置》（申請?zhí)枺?01210248165. 1)，該專利中涉及到的輸電線路工頻參數(shù)測量裝置能夠抗 感應(yīng)電壓干擾，消除線路H相參數(shù)不對稱對測量的影響，測量精度高。然而，該裝置采用了 物理式變壓器、電壓和電流互感器、斷路器和接觸器，體積大，重量重，功耗大，給運(yùn)輸和測 量帶來了極大的不便。同時，由于電路沒有限流裝置，且測試電源電壓較高，使得在線路較 短時，測試電流大，極易使電流互感器進(jìn)入非線性區(qū)，嚴(yán)重影響了測試精度。
[0005] 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品具有體積小、重量輕、控制靈活等特點(diǎn)，加之 計算機(jī)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，使得產(chǎn)品電子化、微機(jī)化已成為測試儀器的發(fā)展方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高測試精度和測試效率的電子式抗高 感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀。本發(fā)明體積小、重量輕，測試方法簡單、便于運(yùn)輸 和使用，能夠消除輸電線路高感應(yīng)電壓干擾及H相參數(shù)不平衡對線路參數(shù)測量的影響。
[0007] 本發(fā)明的另一目的是提供一種方便實(shí)用的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工 頻參數(shù)測試儀的測試方法。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是；本發(fā)明的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾 的輸電線路工頻參數(shù)測試儀，包括有測試電源、同步電源及輸電線路參數(shù)測量裝置，其中 輸電線路參數(shù)測量裝置包括有上位機(jī)、下位機(jī)、電感互感器及電流互感器；同步電源直接與 電感互感器及電流互感器連接，測試電源通過控制開關(guān)與電感互感器及電流互感器連接， 上位機(jī)通過下位機(jī)與控制開關(guān)連接，且下位機(jī)與電感互感器及電流互感器連接，電感互感 器及電流互感器與待測線路連接。
[0009] 本發(fā)明的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀的測試方法，設(shè)Z。。 =尺。。+巧。。、2化=1^6+巧化、2。。=1?。。+化。分別表示各相的自阻抗，2*=巧油、而。=巧6。、2。。 = jX。。分別表示各相間的互阻抗，打^，/,、/^、心分別是輸電線路輸入端電 壓、電流，而.、化,.、氏分別是立相線路上的感應(yīng)干擾電壓，則有： 的=心馬,。+/品6+/(而+化，
[0010] 的=/,z。, + + 心為f + 扔. (2) 而=/點(diǎn)+4Zk+4寫氏.
[0011] 將（2)式寫成矩陣形式
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀，其特征在于包括有測試 電源、同步電源及輸電線路參數(shù)測量裝置，其中輸電線路參數(shù)測量裝置包括有上位機(jī)、下位 機(jī)、電感互感器及電流互感器，其中同步電源直接與電感互感器及電流互感器連接，測試電 源通過控制開關(guān)與電感互感器及電流互感器連接，上位機(jī)通過下位機(jī)與控制開關(guān)連接，且 下位機(jī)與電感互感器及電流互感器連接，電感互感器及電流互感器與待測線路連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀，其特 征在于上述測試電源包括有單相調(diào)壓電路和觸發(fā)電路兩部分，其中單相調(diào)壓電路與市電連 接，觸發(fā)電路與單相調(diào)壓電路連接，單相調(diào)壓電路的輸出端與供電至輸電線路參數(shù)測量裝 置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀，其特征 在于上述單相調(diào)壓電路包括有兩個晶閘管，這兩個晶閘管反并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，觸 發(fā)電路由集成芯片KC05實(shí)現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀，其特征 在于上述輸電線路參數(shù)測量裝置中的控制開關(guān)包括有總開關(guān)KM、控制開關(guān)KMl?KM7，其中 總開關(guān)KM與測試電源連接，控制開關(guān)KMl?KM3與待測線路連接，控制開關(guān)KM7接地，且控 制開關(guān)KMl?KM3分別與控制開關(guān)KM4?KM6連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀，其特征 在于上述控制開關(guān)KMl?KM3與待測線路之間設(shè)有電壓采集端及電流采集端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀，其特征 在于上述測試電源與總開關(guān)之間設(shè)有電流采集端。
7. -種電子式抗高感應(yīng)電壓干擾輸電線路工頻參數(shù)測試儀的測試方法，其特征在于 設(shè)Zaa=Raa+jXaa、Zbb=Rbb+jXbb、Zcx=R。力1分別表示各相的自阻抗，Zab=jXab、Zbc = 」\。、23。=」1。分別表示各相間的互阻抗，〇1、匕、4，7,、夂、人分別是輸電線路 輸入端電壓、電流、么,.、G,.分別是三相線路上的感應(yīng)干擾電壓，則有：

由于電力系統(tǒng)負(fù)荷和運(yùn)行方式在幾秒至十幾秒的短時間內(nèi)很少變化，線路之間的感應(yīng) 電壓在相對短的時間內(nèi)不會頻繁大幅度變化，基于此思想，假設(shè)兩次測試時線路的感應(yīng)干 擾電壓不變，由式（4)-式（5)，得
式中，[^二di-u:，i)f、-cip、Ii亡、i)p、砂、if)、把、招)、/泛、 切、取與的意義相同； (6)式中有9個待求量Raa、Xaa、Rbb、Xbb、R。。、X。。、Zab、Zb。、Za。，必須建立9個獨(dú)立的方 程才可以獲得線路的工頻阻抗參數(shù)，由于每次測量可以同時獲得三相線路的電壓、電流， 因此，需要進(jìn)行3次獨(dú)立測量，設(shè)三相線路輸入端電壓、電流及干擾電壓三次獨(dú)立測量 值分別為W、巧' 吧)，忽D、A"； 吧、穴2)、C)、#)、之(2); 031、03)、031，/f1、/f)、之(3>,由（6)式可得：
可見，只要三次測量是獨(dú)立的，（7)式是存在唯一解的，由（7)式可以求得阻抗矩陣

【文檔編號】G01R31/00GK104502739SQ201410284394
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】尹建華, 趙進(jìn)全 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 西安交通大學(xué)