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三相交流稳压电源单回不对称输电线路分布参数的测量方法

对于单回不对称输电线路分布参数,目前没有有效的测量方法。本文基于GPS同步测量技术,提出一种新型的不对称输电线路分布参数的测量方法。

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研究(项目)背景

在实际工程中,输电线路若采用完全换位方式架设,会降低杆塔的电气和机械强度;同时在一些输电走廊狭窄的地区,采用换位方式架设线路会增加建设成本。因此,综合考虑成本、电磁环境等因素,高压输电线路大多数是不完全换位的。不对称线路的相参数不能解耦成序参数进行分析,须独立考虑三相参数。现有方法多采用集中参数模型描述不对称输电线路,由于集中参数模型忽略了分布效应,因此无法应用到长距离线路当中。


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论文所解决的问题及意义

建立了不对称线路的分布参数模型,分析了其传输线方程的特点。通过同步测量线路两侧的电压和电流来求解不对称线路的18个分布参数。利用PSCAD软件对本文方法进行了仿真。结果表明,本文方法受线路长度变化影响小,鲁棒性好。对于待测线路存在的干扰问题,可采用基于本文算法的增量法来减小干扰的影响,提高测量精度。本文方法填补了不对称线路分布参数测量理论的空白,对工程实际具有一定的指导作用。


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论文方法及创新点

√ 根据单回不对称输电线路的塔型结构,建立分布参数模型,并列写传输线方程。

三相交流稳压电源单回不对称输电线路分布参数的测量方法

图中,Za、Zb、Zc分别表示不对称线路a、b、c三相的零序自阻抗;Zab、Zac、Zbc分别表示相间零序互阻抗;Ya、Yb、Yc分别表示a、b、c三相的零序自导纳;Yab、Yac、Ybc分别表示相间零序互导纳。各参数的下标表示对应相导线。

√ 以拉普拉斯变换法求解传输线方程,得到输电线路首末端测量数据和线路参数之间的关系,通过首末端测量数据计算出不对称线路的三组传播系数,进而计算出线路分布参数。

三相交流稳压电源单回不对称输电线路分布参数的测量方法

√ 针对实际工程中普遍存在的干扰问题,提出采用增量法降低干扰的影响。

三相交流稳压电源单回不对称输电线路分布参数的测量方法


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结论

1)本文方法使用分布参数模型,充分考虑了线路的分布效应,因此受线路长度影响很小。由于对传输线方程进行了精确的求解,本文方法具有很好的鲁棒性,几乎不受线路参数理论值设置的影响。

2)影响本文方法精度的主要因素为每种独立测量方式下线路首末测量数据的同步性以及来自附近线路的干扰。线路首末端测量数据可以采用GPS/北斗系统时钟来保证同步;附近线路的干扰可以利用增量法来抑制。

3)本文所提出的相参数测量法不仅适用于三相交流稳压电源不对称线路的相参数测量,也适用于交流同塔三回线路的零序参数测量和交直流混合同塔三回线路的零序参数测量。

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