[发明专利]基于分布参数模型的不对称交流输电线路相参数测量方法

权利要求书

1.一种基于分布参数模型的不对称交流输电线路相参数测量方法，其特征在于，定义不对称交流输电线路由a相、b相、c相组成，并定义输电线路长度为l，定义a、b、c三相输电线路首端的基波电压相量分别为末端的基波电压相量分别为首端的基波电流相量分别为末端的基波电流相量分别为测量步骤包括：

步骤1，停电测量输电线路，且进行如下短接方式的线路短接：

短接方式一：a相首端加压，末端接地；b相首端悬空或接地，末端接地；c相首端悬空或接地，末端接地；

短接方式二：a相首端悬空或接地，末端接地；b相首端加压，末端接地；c相首端悬空或接地，末端接地；

短接方式三：a相首端悬空或接地，末端接地；b相首端悬空或接地，末端接地；c相首端加压，末端接地；

步骤2，利用全球卫星定位系统的同步授时功能，同步测量a相、b相、c相首端和末端的相电压数据和相电流数据；

步骤3，对步骤2所得每个独立短接方式下得到的相电压测量数据和相电流测量数据，采用傅立叶算法得到各独立短接方式下首端和末端的基波电压相量和基波电流相量，再利用这些相量数据将不对称输电线路的相参数求解出来；

步骤3中，待测相参数包括自阻抗参数Z_a、Z_b、Z_c；互阻抗参数Z_ab、Z_ac、Z_bc；自电纳参数Y_a、Y_b、Y_c；互电纳参数Y_ab、Y_ac、Y_bc；然后根据以下两式求解出所有的相参数，求解过程如下：

步骤3.1，由零序参数Z_a、Z_b、Z_c、Z_ab、Z_ac、Z_bc和Y_a、Y_b、Y_c、Y_ab、Y_ac、Y_bc得到输电线路首末端相电压和相电流的关系：

矩阵中的所有元素为与线路相参数有关的中间变量；

步骤3.2，将短接方式一、二、三下获得的首末端相电压和相电流代入得到：

其中，相电流右上角标为短接方式；

步骤3.3，计算中间变量λ₁,λ₂,λ₃,λ₄；

步骤3.4，利用最小二乘法求特征根γ₁,γ₂,γ₃，其中表示γ的共轭复数；

步骤3.5，迭代法求矩阵T；

矩阵T中元素设为向量X，

X＝[T₁₁,…,T₃₃]^T

定义目标函数F(X)，其九个元素分别为：

其中：

迭代依据如下：

X_k+1＝X_k+ΔX

ΔX＝(H^TH)^-1[H^TF(X_k)]

其中H为Jacobian矩阵，定义如下

步骤3.6，计算矩阵Z；

根据下式计算M_ij

阻抗矩阵Z表示如下：

Z＝M^-1B

步骤3.7计算矩阵Y；

Y＝Z^-1T

步骤3.8，求出所有电阻、电感、电容相参数；

其中，符号sh(·)表示双曲正弦函数，符号ch(·)表示双曲余弦函数，符号arch(·)表示反双曲余弦函数，ω＝2πf，f为电力系统频率，l表示不对称输电线路长度。