[发明专利]一种同塔多回输电线路上的零序互感阻抗计算方法

说明书

本发明公开一种同塔多回输电线路上的零序互感阻抗计算方法，包括：获取涉及各回线、基杆塔、输电导线、地线的基础数据；将沿线土壤等效为同塔段土壤电阻率ρ_t和非同塔段土壤电阻率ρ_f；将全线土壤等效为具有相同的土壤电阻率的均一土壤电阻率，并用均一土壤电阻率构造ρ_t和ρ_f的初始值；通过列写各回线关于ρ_t、ρ_f的线性代数方程组，并采用迭代法以及上述迭代初值，求解ρ_t和ρ_f；根据基础数据、ρ_t和ρ_f，求取各回线及整条线路中各型号杆塔单位长度的零序互感阻抗。本发明方法计算出的零序互感阻抗与土壤电阻率应用于保护整定计算、短路计算、潮流计算、计算机仿真等研究工作中，可以大大提高分析计算的精确程度，减少由于经验估计造成的误差。

技术领域

本发明涉及交流高压输电系统领域，具体涉及一种同塔多回输电线路上的零序互感阻抗计算方法。

背景技术

同塔多回输电线路的架设是充分利用输电走廊、提高输送容量、降低输送成本的有效手段。在实际工程中，为确保继电保护装置整定值的准确性，同塔多回输电线路中各回线的正(负)、零序阻抗通常要求实测。线路参数的测量通常在停电检修时进行，各回线零序、正(负)序阻抗值可以通过测量获取，但由于零序互感的测量涉及到的线路多，测量过程复杂，直接通过测量手段获取零序互感阻抗存在一定难度。工程中常见的做法是用经验系数与单回线的零序阻抗相乘来对零序互感阻抗值进行估计。

输电线路的零序互感阻抗，主要受到两方面因素的影响：其一是土壤电阻率，这与地质结构密切相关，因为一条输电线路沿线架设时所经过的地质条件并非始终如一，从而会影响沿线的土壤电阻率，不同的土壤电阻率又对应不同的零序互感阻抗；其二是各回线之间的相对位置，由于线路在架设过程中会跨越民房、树木、公路、天桥等物体，因此一条输电线路可能会用到多种结构的杆塔，不同结构的杆塔，对应的零序互阻抗也存在差异。

采用经验方法对零序互感阻抗进行估算时，并未考虑土壤电阻率及杆塔结构的影响，与实际情况严重不符。用零序互感阻抗的经验估计值进行故障计算及仿真分析时，结果可能会与真实情况存在较大误差，该做法的合理性有待探究。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种同塔多回输电线路上的零序互感阻抗计算方法，尽量减小由于对零序互阻抗参数进行粗略估算所造成的误差，提高继电保护装置的稳定性与电力系统分析计算的准确性。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明公开一种同塔多回输电线路上的零序互感阻抗计算方法，包括步骤如下：

步骤1，获取涉及各回线、基杆塔、输电导线、地线的基础数据；

步骤2，将沿线土壤等效为具有分区段均匀分布的土壤电阻率，令同塔段土壤电阻率为ρ_t、非同塔段土壤电阻率为ρ_f；

步骤3，将全线土壤等效为具有相同的土壤电阻率，令该土壤电阻率为线路的均一土壤电阻率ρ_j，用ρ_j构造ρ_t、ρ_f的迭代初值，设同塔部分共有v回线，其中v处于3到6之间，则第r回线上同塔段土壤电阻率ρ_t和非同塔段土壤电阻率ρ_f的迭代初值则可分别取为：(ρ_j1+…+ρ_jv)/v和ρ_jr；

步骤4，对于局部同塔多回架设的输电线路，通过列写各回线关于ρ_t、ρ_f的线性代数方程组，并采用迭代法以及上述迭代初值，求解同塔段的土壤电阻率为ρ_t和非同塔段的土壤电阻率为ρ_f；