单回输电线路工频参数测量方法

李笑怡　郝湛斐

摘 要 文章首先提出一种基于传输线方程的单回输电线路工频参数测量方法，并与牛顿-拉夫逊法进行对比；然后利用MATLAB搭建了模型，仿真得到单位长度下，输电线路的电阻、电感与电容值，比较发现两种测量方法的精度相差不大；为进一步证明哪种方法更适用于工程实际应用，对两种方法的输入量迭加不同的测量误差，并分析所得到的计算数值的稳定性，分析结果显示，基于传输线方程的单回输电线路工频参数测量方法具有更好的工程实用价值。

关键词 单回输电线路；工频参数测量；稳定性；仿真验证

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）16-0085-03

输电线路对整个电力系统的安全、稳定运行起着重要作用，其中输电线路工频参数的测量是进行电力系统计算的关键[1，2]。国内外研究表明，工频参数的测量方法很多，其中，在线测量方法[3]较为迎合当前电力系统蓬勃发展的趋势。

现有在线测量方法主要包括增量法[4，5]、变频法[6]和牛顿-拉夫逊法[7]等。其中增量法忽略了线路上的零序电阻和零序电流增量的影响，且不能完全消除互感线路中零序感应干扰电压的影响，所得结果误差较大；变频法测试方法简单，安全性和效率大为提高，但参数测量精度仍不尽如人意。文献[7]表明，将牛顿-拉夫逊法应用于输电线路工频参数的在线测量，可以取得不错的效果。

因此，本文以单回输电线路为例，首先介绍了一种基于传输线方程的输电线路工频参数在线测量方法，并与牛顿-拉夫逊法进行对比；接着在MATLAB环境下，搭建单回输电线路模型，仿真比较了两种方法的精度与稳定性，发现基于传输线方程的方法具有更好的工程实用价值。

1 单回输电线路工频参数在线测量方法

1.1 基于传输线方程的方法

分析表3与图4可以发现：

1）不同的输入误差下，两种算法的工频参数测量结果均可以符合要求。

2）对比两种测量方法，基于传输线方程的方法在不同输入误差的干扰下，所得计算结果的误差均优于牛拉法，其稳定性更好。

3 结论

1）分别介绍了基于传输线方程和牛顿-拉夫逊法的单回输电线路工频参数测量方法。

2）在MATLAB环境下搭建了单回输电线路模型，利用两种方法计算得到单位长度线路的电阻、电感和电容参数，比较发现两种方法的精度相差不大。

3）对两种测量方法的输入量迭加误差，得到不同误差对应的单位长度电阻、电感和电容参数值，结果证明基于传输线方程的单回输电线路工频参数测量方法的稳定性更好。

参考文献

[1]Zhijian Hu，Yunping Chen. New Method of Live Line Measuring the Inductance Parameters of Transmission Lines Based on GPS Technology[J]. IEEE Transactions on Power Delivery， Volume 23，Issue 3，July 2008 Page（s）：1288-1295.

[2]R. O. Burnett. Synchronized phase measurements of a power system events[J]. IEEE Transactions on power system，1994，9（3）：1643-1649.

[3]李笑怡，梁志瑞，程述一，等.输电线路工频参数在线测量方法的研究[J].河北电力技术，2010，29（4）：27-29.

[4] 陈允平，王旭蕊，韩宝亮.互感线路零序带电测量的理论及其微机实现[J].电力系统自动化，1995，19（2）：10-15.

[5]Hu Zhijian， Chen Yunping， Zhan Feng.New methods and realization of live line measurement of zero sequence parameters of transmission lines with mutual inductance [C].The 7th International Power Engineering Conference， 2005（IPEC 2005）： 1-6.

[6]Rasmussen， J.， Jorgensen， P.. Synchronized phasor measurements of a power system event in eastern Denmark[J].IEEE Transactions on power system，2006，21（1）：278-284.

[7]孙立山，刘洪臣，王晓媛.传输线参数测试方法研究[J].电气电子教学学报，2008，30（5）：18-19.

[8]薛志英.输电线路工频参数在线测量方法的研究[D].保定：华北电力大学，2004.

[9]李笑怡.基于同步信息的输电线路工频参数测量[D].保定：华北电力大学，2011.

[10]Hur， P.； Duiser， B.A.； Salapaka， S.M.； Hsiao-Wecksler， E.T. Measuring Robustness of the Postural Control System to a Mild Impulsive Perturbation[J].IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering，2010，18（4）：461-467.

[11]Tizghadam， A.； Leon-Garcia， A. Autonomic traffic engineering for network robustness [J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications，2010，28（1）：39-50.

作者简介

李笑怡（1986-），女，河北石家庄人，工程师，硕士，研究方向：电力系统及其自动化。

郝湛斐（1982-），男，北京人，工程师，硕士，研究方向：电力系统及其自动化。endprint