平行输电线路分布参数精确测量理论与方法研究

摘要

输电线路参数对电力系统具有至关重要的作用。平行输电线路耦合情况复杂，待测参数众多，其分布参数的求解方法是一个亟待解决重要问题。 本文对现有测量理论和测量方法进行了分类。将输电线路参数测量技术划分为测量理论研究、测量方法研究和抗干扰测量理论三个方面。指出了测量理论研究领域的空白和测量方法研究有待完善之处，提出了相对应的解决方法。 本文方法考虑平行线间互感，因此测量原理上属于线路的零序参数测量范畴。通过采集线路双端数据来计算参数，因此在测量方法上属于双端测量法。 本文指出现有研究对非全线平行双回线路分布参数测量理论的空白，提出使用基于分布参数的不均匀参数输电线路模型，充分考虑非全线平行双回线路中不同部分的不同耦合情况，通过对传输线方程的求解，消除非测量节点的电压和电流，推导分布参数的精确测量解析式，并根据测量理论提出一种分布参数测量的有效手段。 本文指出现有研究对全线平行三回线路分布参数理论的空白，提出一种新型的分布参数测量原理与方法。利用三回输电线路下层两回线路对称的特点，对传输线方程进行变换，将一组复杂传输线方程简化为两组较为简单的传输线方程。创造性地利用两组传输线方程共同描述一条输电线路。通过对传输线方程的求解，推导三回线路分布参数的测量解析式，并根据本文推导的测量公式，提出一种有效的参数测量方法。 本文指出现有研究对同电压等级四回线路分布参数测量技术的不足之处，提出一种新型的带电测量方法。本文方法克服现有单端法精度不足的缺陷和现有双端法对双端数据同步的依赖，能够在双端测量数据不同步的状态下实现线路参数的精确测量。同时，本文方法克服了现有方法需要多种接线方式，并且需要线路停电的缺点，提出了一种无需额外接线方式的带电测量方法。 本文指出现有研究对跨电压等级四回线路分布参数测量理论的空白，提出一种精确的参数测量理论。使用分布参数模型克服长线路分布效应的影响，引入变换矩阵在保留传输线模型经典形式的基础上，降低线路传输线方程的求解难度，推导了跨电压等级四回线路分布参数的测量理论，并根据测量理论提出相应的测量方法。 利用PSCAD和MATLAB软件对本文方法、传统方法、改进传统方法和多种现有方法进行仿真验证。仿真结果表明，传统方法和改进传统方法使用了集中参数模型，测量精度随着线路长度增加而下降;现有方法虽采用分布参数模型，但模型精度不足，并且测量步骤繁琐。本文所提方法充分考虑分布效应和线路模型的特点，具有很高的测量精度，不受线路长度和参数理论值的影响，是一种精确的参数测量方法;并且本文方法能有效减少线路参数测试所需的接线方式，提高测量效率。

目录

声明

摘要

1．1研究意义

1．2国内外研究现状

1．3本文所做的主要工作

2非全线平行双回线路分布参数测量理论与方法

2．1非全线平行双回线路物理模型简介

2．2分布参数模型和传输线方程

2．3分布参数测量方法

2．4本章小结

3全线平行三回线路分布参数测量理论与方法

3．1全线平行三回线路物理模型简介

3．2分布参数模型和传输线方程

3．3分布参数测量方法

3．4本章小结

4同电压等级四回线路分布参数带电测量理论与方法

4．1同电压等级四回线路物理模型简介

4．2分布参数模型和传输线方程

4．3带电状态下数据的采集和相位修正方法

4．4分布参数带电测量方法

4．5本章小结

5跨电压等级四回线路分布参数测量理论与方法

5．1跨电压等级四回线路物理模型简介

5．2分布参数模型和传输线方程

5．3分布参数测量方法

5．4本章小结

6仿真验证

6．1非全线平行双回输电线路分布参数仿真测量

6．1．1非全线平行双回输电线路参数理论值和PSCAD模型

6．1．2本文方法的仿真测量结果

6．1．3本文方法和传统方法的分析对比

6．1．4结论

6．2全线平行三回输电线路分布参数仿真测量

6．2．1全线平行三回输电线路参数理论值和PSCAD模型

6．2．2本文方法的仿真测量结果

6．3．3传统方法和改进传统方法的测量结果

6．3．4结论

6．3．1同电压等级四回输电线路参数理论值和PSCAD模型

6．3．2本文方法的仿真测量结果

6．3．3本文方法和现有方法的分析对比

6．3．4结论

6．4跨电压等级输电线路分布参数仿真测量

6．4．1跨电压等级四回输电线路参数理论值和PSCAD模型

6．4．2本文方法的仿真测量结果

6．4．3本文方法和传统方法及现有方法的对比分析

6．4．4结论

6．5本章小结

7．1结论

7．2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的科研成果

致谢