输电线路参数在线计算方法研究

论文摘要

输电线路是电力系统的主要组成部分之一,输电线路工频参数的准确性直接关系着电力系统计算的准确性、可靠性,以及系统的安全稳定运行。通过实际测量准确地获得输电线路的参数是一项很重要的工作,具有非常重要的意义。论文介绍了目前输电线路参数测量的多种方法,分析了其中不足和缺点。单回线参数计算理论已基本成熟,主要问题在于大部分方法是基于双端同步测量的算法。该类方法依赖于GPS获得双端同步采样数据,但实际中全部线路都加装GPS是不现实的。为实现线路参数的准确计算,需要找一种不同步参数计算方法。另外,目前耦合参数计算方法在模型及算法上仍存在一些问题,需要进一步的研究。论文首先通过对多组实际中常用的输电线路类型的仿真计算,考察了线路两端的不同步采样对线路参数计算的影响。发现不同步采样对线路参数计算的影响很大,但有规律可寻。利用该规律,可通过排除法确定不同步采样角度,并在此基础上准确计算线路参数。多个算例在多种状态下的仿真计算验证了该方法的可行性。论文还提出了一种基于线路两端不同步采样数据的输电线路分布参数计算方法,原理是将线路传输方程改写为幅值相等的方程,由此消除了不同步采样的影响。经算例仿真计算验证,该方法可准确计算输电线路各序参数,且不受不同步采样的影响。针对耦合双回线参数计算,论文也进行了一定研究。首先推导了各种相序排列方式及换位方式(三段换位)下的双回线阻抗矩阵,经分析认为双回线采用逆相序反向换位方式较为理想;进一步分析可知经过相序优化及合理换位后,两回线间的耦合参数主要表现为零序耦合参数。考虑到目前耦合参数计算多基于简单集中参数模型,论文推导了考虑对地电容的耦合双回线集中参数模型。论文还推导了四回耦合线路分布参数模型及该模型下的线路传输方程,并通过算例仿真计算验证了模型及传输方程的正确性,为多回耦合线路参数计算研究提供了理论基础。考虑到实际中存在两端采样不同步情况,提出了线路两端不同步采样条件下的耦合线路参数计算方法。由于同塔平行双回线数学模型具有特殊性,论文研究了其耦合线路参数具体计算方法,利用同塔平行双回线的特殊运行方式时的数据求解其耦合参数,并得到了仿真验证。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 输电线路参数计算研究意义
• 1.2 输电线路参数计算方法总结
• 1.3 输电线路参数计算测量法研究现状
• 1.4 本文所做内容
• 2.理论基础
• 2.1 录波器
• 2.1.1 故障录波器的基本工作原理及作用
• 2.1.2 故障录波器的主要参数及电力系统对故障录波器的技术要求
• 2.1.3 故障录波器存在的主要问题
• 2.2 线路分布参数计算
• 2.2.1 分布参数模型
• 2.2.2 基于同步相量测量的单回线分布参数计算方法
• 2.3 本章小结
• 3.基于不同步相量的单回线参数计算方法
• 3.1 不同步角δ对参数计算的影响规律
• 3.1.1 考虑不同步角后的线路参数模型
• 3.1.2 不同步角δ对参数计算的影响
• 3.1.3 不同步角δ对参数计算的影响规律
• 3.1.4 控制不同步角范围
• 3.1.5 步长影响
• 3.1.6 规律分析与总结
• 3.2 基于不同步两端数据的分布参数计算方法
• 3.2.1 不同步算法
• 3.2.2 仿真计算
• 3.3 本章小结
• 4 耦合线路参数计算方法
• 4.1 耦合线路模型
• 4.1.1 双回线耦合参数分析
• 4.1.2 双回耦合线路集中参数模型
• 4.1.3 双回耦合线路分布参数模型
• 4.1.4 双回线集中参数模型与分布参数模型间的转化
• 4.1.5 四回耦合线路分布参数模型
• 4.2 基于不同步数据的双回线耦合参数计算方法
• 4.2.1 基于线路两端不同步数据的双回线耦合参数计算方法
• 4.2.2 基于线路四端不同步数据的双回线耦合参数计算方法
• 4.3 同塔平行双回线（双端共母线）耦合参数计算研究
• 4.3.1 同塔平行双回线特殊性分析
• 4.3.2 同塔平行双回线耦合参数计算方法
• 4.4 算例及结果分析
• 4.4.1 集中参数模型验证仿真
• 4.4.2 四回耦合线路分布参数模型验证仿真
• 4.4.3 不同步算法算例仿真
• 4.4.4 同塔平行双回线算例仿真
• 4.4.5 结果分析
• 4.5 本章小结
• 5.总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录：攻读硕士学位期间发表的论文