一种双回输电线路参数的测量方法和设备

1.本技术涉及输电线路参数测量技术领域，尤其涉及一种双回输电线路参数的测量方法和设备。


背景技术：

2.输电线路是电力系统不可或缺的一部分，由于社会经济的飞速发展，用电需求与日俱增，电力系统的覆盖范围越来越广，输电线路的数量也随之增加，而由于土地资源的限制，多回并行线路成为新增线路的首要选择。并且同塔双回线路又因其占地面积小、经济价值高、运维简单等优势，逐渐成为电力传输的主要方式。
3.由于环境因素的影响，输电线路在运行时的参数与理论值往往存在差异。而输电线路参数的准确获取对保证电力系统的正常运行有着重要的意义，精确的线路参数可以确保保护整定、潮流计算、故障计算等计算的结果更为贴近实际，从而降低输电线路的故障隐患。因此，相关规程有规定输电线路的参数必须进行实测。
4.对于双回输电线路参数，现有方法是通过停电或者改变线路加压方式和运行方式来分别测量双回输电线路的正序参数和零序参数，并且单次测量结果只能计算对应的序参数。这样的参数测量方法操作复杂，并且停电和改变线路加压和运行方式，都会对电力的正常使用照成影响，从而造成大量的人力和财产的消耗和损失。
5.因此如何在无需停电和改变线路运行方式的情况下实现对双回输电线路的各种参数的测量是有待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本技术的主要目的在于提供一种双回输电线路参数的测量方法和设备，旨在解决相关技术中需要停电和改变输电线路的运行方式才能测量双回输电线路的参数的技术问题。
7.第一方面，本技术提供一种双回输电线路参数的测量方法，所述方法包括以下步骤：
8.周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号；
9.根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量和第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量和第二组电流模量；
10.根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，对所述电阻相参数和所述电感相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗；
11.根据所述第二组电压模量、所述第二组电流模量和双回输电线路导纳的微分方程计算得到所述双回输电线路的电容模量，对所述电容模量进行相模逆变换得到电容相参数，对所述电容相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自电容、零序自电容和
零序互电容。
12.一些实施例中，根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量，具体包括以下步骤：
13.通过双回输电线路的各相首端的电压之和减去各相末端的电压得到所述第一组电压模量中的第一电压模量：
14.u
g1
＝u
1as
u
1bs
u
1cs
u
2as
u
2bs
u
2cs-u
1am-u
1bm-u
1cm-u
2am-u
2bm-u
2cm
15.其中，u
g1
为所述第一组电压模量中的第一电压模量，u
1as
为双回路输电线路中第一回输电线路a相首端的电压，u
1bs
为第一回输电线路b相首端的电压，u
1cs
为第一回输电线路c相首端的电压，u
2as
为双回路输电线路中第二回输电线路a相首端的电压，u
2bs
为第二回输电线路b相首端的电压,u
2cs
为第二回输电线路c相首端的电压,u
1am
为第一回输电线路a相末端的电压，u
1bm
为第一回输电线路b相末端的电压,u
1cm
为第一回输电线路c相末端的电压，u
2am
为第二回输电线路a相末端的电压，u
2bm
为第二回输电线路b相末端的电压，u
2cm
为第二回输电线路c相末端的电压；
16.通过所述第一回输电线路三相首端的电压与第二回输电线路三相首端的电压之差减去第一回输电线路三相末端的电压与第二回输电线路三相末端的电压之差得到所述第一组电压模量中的第二电压模量：
17.u
g2
＝u
1as
u
1bs
u
1cs-u
2as-u
2bs-u
2cs-(u
1am
u
1bm
u
1cm-u
2am-u
2bm-u
2cm
)
18.其中，u
g2
为所述第一组电压模量中的第二电压模量；
19.通过所述第一回输电线路a相与c相首端的电压之和减去第一回输电线路a相和c相末端的电压得到第一组电压模量中的第三电压模量：
20.u
l1
＝u
1as
u
1cs-u
1am-u
1cm
21.其中，u
l1
为所述第一组电压模量中的第三电压模量；
22.通过将双回输电线路各相首端的电流和末端的电流之和乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第一电流模量：
23.i
g1
＝0.5
×
(i
1as
i
1bs
i
1cs
i
2as
i
2bs
i
2cs
i
1am
i
1bm
i
1cm
i
2am
i
2bm
i
2cm
)
24.其中，i
g1
为所述第一组电流模量中第一电流模量，i
1as
为第一回输电线路a相首端的电流，i
1bs
为第一回输电线路b相首端的电流，i
1cs
为第一回输电线路c相首端的电流，i
2as
为第二回输电线路a相首端的电流，i
2bs
为第二回输电线路b相首端的电流,i
2cs
为第二回输电线路c相首端的电流,i
1am
为第一回输电线路a相末端的电流，i
1bm
为第一回输电线路b相末端的电流，i
1cm
为第一回输电线路c相末端的电流,i
2am
为第二回输电线路a相末端的电流，i
2bm
为第二回输电线路b相末端的电流,i
2cm
为第二回输电线路c相末端的电流；
25.通过将第一回输电线路三相首端的电流与第二回输电线路三相首端的电流之差加上第一回输电线路三相末端的电流与第二回输电线路三相末端的电流之差的结果乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第二电流模量：
26.i
g2
＝0.5
×
(i
1as
i
1bs
i
1cs-i
2as-i
2bs-i
2cs
i
1am
i
1bm
i
1cm-i
2am-i
2bm-i
2cm
)
27.其中，i
g2
为所述第一组电流模量中第二电流模量；
28.通过将第一回输电线路a相与c相首端的电流之差加上第一回输电线路a相和c相的末端电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第三电流模量：
29.i
l1
＝0.5
×
(i
1as-i
1cs
i
1am-i
1cm
)
30.其中，i
l1
为所述第一组电流模量中第三电流模量。
31.一些实施例中，根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，具体包括以下步骤：
32.代入两个相邻的采集时刻采集到的电压信号和电流信号生成的第一组电压模量和第一组电流模量到所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程中，对所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程求解得到第一电阻模量、第二电阻模量、第三电阻模量、第一电感模量、第二电感模量和第三电感模量：
[0033][0034]
其中，t1为第一采集时刻，t2为第二采样集时刻，t1和t2为两个相邻的采集时刻，ts为采样周期ts＝t
2-t1，r
g1
为第一电阻模量，r
g2
为第二电阻模量，r
l1
为第三电阻模量；l
g1
为第一电感模量，l
g2
为第二电感模量，l
l1
为第三电感模量。
[0035]
一些实施例中，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，具体包括以下步骤：
[0036]
根据相模变换的逆变换公式对所述第一电阻模量、所述第二电阻模量、所述第三电阻模量、所述第一电感模量、所述第二电感模量和所述第三电感模量进行相模逆变换，得到所述双回输电线路的自电阻、所述双回输电线路中三相线路之间的互电阻、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电阻、所述双回输电线路的自电感、所述双回输电线路中三相线路之间的互电感和所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电感：
[0037][0038][0039]
其中，rs为所述双回输电线路的自电阻，rm为所述双回输电线路中三相线路之间的互电阻，rc为所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电阻，ls为所述双回输电线路的自电感，lm为所述双回输电线路中三相线路之间的互电感，lc为所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电感。
[0040]
一些实施例中，对所述电阻相参数和所述电感相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗，具体包括以下步骤：
[0041]
根据所述双回输电线路的自电阻、所述双回输电线路中三相线路之间的互电阻、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电阻、所述双回输电线路的自电感、所述双回输电线路中三相线路之间的互电感和所述第一回输电线路与所述第二回之间
输电线之间的互电感，基于完全换位线路的相序变换公式计算得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗：
[0042][0043]
其中，z1为所述双回输电线路的正序自阻抗；z0为所述双回输电线路的零序自阻抗；zm为所述双回输电线路的零序互阻抗，j为虚数单位，ω为角速度。
[0044]
一些实施例中，根据所述电压信号进行相模变换生成第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第二组电流模量，具体包括以下步骤：
[0045]
通过将双回输电线路各相首端的电压和末端的电压之和乘以0.5得到所述第二组电压模量中的第一电压模量：
[0046]
u'
g1
＝0.5
×
(u
1as
u
1bs
u
1cs
u
2as
u
2bs
u
2cs
u
1am
u
1bm
u
1cm
u
2am
u
2bm
u
2cm
)
[0047]
其中，u
′
g1
为第二组电压模量中的第一电压模量；
[0048]
通过将第一回输电线路三相首端的电压与第二回输电线路三相首端的电压之差加上第一回输电线路三相末端的电压与第二回输电线路三相末端的电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电压模量中的第二电压模量：
[0049]
u'
g2
＝0.5
×
(u
1as
u
1bs
u
1cs-u
2as-u
2bs-u
2cs
u
1am
u
1bm
u
1cm-u
2am-u
2bm-u
2cm
)
[0050]
其中，u
′
g2
为第二组电压模量中的第二电压模量；
[0051]
通过将第一回输电线路a相与c相首端的电压之差加上第一回输电线路a相和c相的末端电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电压模量中的第三电压模量：
[0052]
u'
l1
＝0.5
×
(u
1as-u
1cs
u
1am-u
1cm
)
[0053]
其中，u
′
l2
为第二组电压模量中的第三电压模量；
[0054]
通过双回输电线路的各相首端的电流之和减去各相末端的电流得到所述第二组电流模量中的第一电流模量：
[0055]
i'
g1
＝i
1as
i
1bs
i
1cs
i
2as
i
2bs
i
2cs-i
1am-i
1bm-i
1cm-i
2am-i
2bm-i
2cm
[0056]
其中，i
′
g1
为第二组电流模量中的第一电流模量；
[0057]
通过所述第一回输电线路三相首端的电流与第二回输电线路三相首端的电流之差减去第一回输电线路三相末端的电流与第二回输电线路三相末端的电流之差得到所述第二组电流模量中的第二电流模量：
[0058]
i'
g2
＝i
1as
i
1bs
i
1cs-i
2as-i
2bs-i
2cs-(i
1am
i
1bm
i
1cm-i
2am-i
2bm-i
2cm
)
[0059]
其中，i
′
g2
为第二组电流模量中的第二电流模量；
[0060]
通过所述第一回输电线路a相与c相首端的电流之和减去第一回输电线路a相和c相末端的电流得到第二组电流模量中的第三电流模量：
[0061]i′
l1
＝i
1as
i
1cs-i
1am-i
1cm
[0062]
其中，i
′
l2
为所述第二组电压模量中的第三电压模量。
[0063]
一些实施例中，根据所述第二组电压模量、所述第二组电流模量和双回输电线路导纳的微分方程计算得到所述双回输电线路的电容模量，具体包括以下步骤：
[0064]
代入不同采集时刻的采集到的电压信号和电流信号生成的第二组电压模量和第
二组电流模量到所述双回输电线路导纳的微分方程中，对所述双回输电线路导纳的微分方程求解得到第一电纳模量、第二电纳模量和第三电纳模量：
[0065][0066]
其中，k为采样时刻的索引号，ts为采样周期，g
g1
为第一电导模量，g
g2
为第二电导模量，g
l1
为第三电导模量；c
g1
为第一电纳模量，c
g2
为第二电纳模量，c
l1
为第三电纳模量。
[0067]
一些实施例中，对所述电容模量进行相模逆变换得到电容相参数，具体包括以下步骤：
[0068]
根据所述相模变换的逆变换公式对所述第一电纳模量、所述第二电纳模量和所述第三电纳模量进行相模逆变换，得到所述双回输电线路的自电容、所述双回输电线路中三相线路之间的互电容、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电容：
[0069][0070]
其中，cs为所述双回输电线路的自电容；cm为所述双回输电线路中三相线路之间的互电容；cc为所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电容。
[0071]
一些实施例中，对所述电容相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自电容、零序自电容和零序互电容，具体包括以下步骤：
[0072]
根据所述双回输电线路的自电容、所述双回输电线路中三相线路之间的互电容、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电容，基于完全换位线路的相序变换公式计算得到所述双回输电线路的正序自阻容、零序自阻容、零序互阻容：
[0073][0074]
其中，c1为所述双回输电线路的正序自阻容；c0为所述双回输电线路的零序自阻容；cm为所述双回输电线路的零序互阻容。
[0075]
第二方面，本技术还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述的双回输电线路参数的测量方法的步骤。
[0076]
本技术提供一种双回输电线路参数的测量方法和设备，通过周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号,根据电压信号生和电流信号进行相模变换生成两组电压模量和两组电流模量，根据第一组模量计算得到电阻模量和电感模量，然后进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，再进行相序变换得到双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗；根据第二组模量和计算得到双回输电线路的电容模量，然
后进行相模逆变换得到电容相参数，再进行相序变换得到双回输电线路的正序自电容、零序自电容和零序互电容。实现了无需停电和改变输电线路运行方式，即可同时测量线路正序阻抗和零序的阻抗和容抗等参数，测量精度高且实现简单成本低。
附图说明
[0077]
为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0078]
图1为本技术实施例提供的一种双回输电线路参数的测量方法的流程示意图；
[0079]
图2为双回输电线路的结构示意图；
[0080]
图3为双回输电线路的仿真模型示意图。
[0081]
本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0082]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0083]
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0084]
本技术实施例提供一种双回输电线路参数的测量方法和设备。
[0085]
下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0086]
请参照图1，图1为本技术的实施例提供的一种双回输电线路参数的测量方法的流程示意图。
[0087]
如图1所示，该方法包括步骤s1至步骤s4。
[0088]
步骤s1、周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号。
[0089]
示范性的，本实施中的双回输电线路为双回全线平行输电线路，其结构如图2所示。双回输电线路中包括第一回输电线路和第二回输电线路。每一回输电线路中都包括a、b、c三相。在采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号时，采用线路带电测量，并利用基于gps/北斗导航授时系统同步输电线路首端和末端的电流测量装置和电压测量装置，从而实现同步测量两回线路各相首末端的电压和电流信号。
[0090]
电压信号和电流信号的采集周期可以根据需求进行自定义，本实施例中测量装置的采集周期为ts。
[0091]
每个周期采集的双回线路各相首端和末端的电压信号与电流信号包括：第一回输电线路a相首端的电压u
1as
；第一回输电线路a相首端的电流i
1as
；第一回输电线路b相首端的电压u
1bs
；第一回输电线路b相首端的电流i
1bs
；第一回输电线路c相首端的电压u
1cs
；第一回输电线路c相首端的电流i
1cs
；第二回输电线路a相首端的电压u
2as
；第二回输电线路a相首端
的电流i
2as
；第二回输电线路b相首端的电压u
2bs
；第二回输电线路b相首端的电流i
2bs
；第二回输电线路c相首端的电压u
2cs
；第二回输电线路c相首端的电流i
2cs
；第一回输电线路a相末端的电压u
1am
；第一回输电线路a相末端的电流i
1am
；第一回输电线路b相末端的电压u
1bm
；第一回输电线路b相末端的电流i
1bm
；第一回输电线路c相末端的电压u
1cm
；第一回输电线路c相末端的电流i
1cm
；第二回输电线路a相末端的电压u
2am
；第二回输电线路a相末端的电流i
2am
；第二回输电线路b相末端的电压u
2bm
；第二回输电线路b相末端的电流i
2bm
；第二回输电线路c相末端的电压u
2cm
；第二回输电线路c相末端的电流i
2cm
。
[0092]
周期性采集电压信号和电流信号之后，根据采集时刻对每一次采集的电流信号和电压信号以及采集时刻进行储存，例如t1为第一采样时刻，t2为第二采样时刻。在进行储存之后，根据信号的采集时刻生成索引号kx，例如k1为第一个采样时刻相关数据的索引号，k2为第二个采样时刻相关数据的索引号
…
kx为第x个采样时刻相关数据的索引号。
[0093]
步骤s2、根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量和第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量和第二组电流模量。
[0094]
具体的，根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量，具体包括以下步骤：
[0095]
通过双回输电线路的各相首端的电压之和减去各相末端的电压得到所述第一组电压模量中的第一电压模量：
[0096]ug1
＝u
1as
u
1bs
u
1cs
u
2as
u
2bs
u
2cs-u
1am-u
1bm-u
1cm-u
2am-u
2bm-u
2cm
[0097]
其中，u
g1
为所述第一组电压模量中的第一电压模量，u
1as
为双回路输电线路中第一回输电线路a相首端的电压，u
1bs
为第一回输电线路b相首端的电压，u
1cs
为第一回输电线路c相首端的电压，u
2as
为双回路输电线路中第二回输电线路a相首端的电压，u
2bs
为第二回输电线路b相首端的电压,u
2cs
为第二回输电线路c相首端的电压,u
1am
为第一回输电线路a相末端的电压，u
1bm
为第一回输电线路b相末端的电压,u
1cm
为第一回输电线路c相末端的电压，u
2am
为第二回输电线路a相末端的电压，u
2bm
为第二回输电线路b相末端的电压，u
2cm
为第二回输电线路c相末端的电压；
[0098]
接着通过所述第一回输电线路三相首端的电压与第二回输电线路三相首端的电压之差减去第一回输电线路三相末端的电压与第二回输电线路三相末端的电压之差得到所述第一组电压模量中的第二电压模量：
[0099]ug2
＝u
1as
u
1bs
u
1cs-u
2as-u
2bs-u
2cs-(u
1am
u
1bm
u
1cm-u
2am-u
2bm-u
2cm
)
[0100]
其中，u
g2
为所述第一组电压模量中的第二电压模量；
[0101]
再通过所述第一回输电线路a相与c相首端的电压之和减去第一回输电线路a相和c相末端的电压得到第一组电压模量中的第三电压模量：
[0102]ul1
＝u
1as
u
1cs-u
1am-u
1cm
[0103]
其中，u
l1
为所述第一组电压模量中的第三电压模量。
[0104]
进一步的，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量，具体包括以下步骤：
[0105]
通过将双回输电线路各相首端的电流和末端的电流之和乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第一电流模量：
[0106]ig1
＝0.5
×
(i
1as
i
1bs
i
1cs
i
2as
i
2bs
i
2cs
i
1am
i
1bm
i
1cm
i
2am
i
2bm
i
2cm
)
[0107]
其中，i
g1
为所述第一组电流模量中第一电流模量，i
1as
为第一回输电线路a相首端的电流，i
1bs
为第一回输电线路b相首端的电流，i
1cs
为第一回输电线路c相首端的电流，i
2as
为第二回输电线路a相首端的电流，i
2bs
为第二回输电线路b相首端的电流,i
2cs
为第二回输电线路c相首端的电流,i
1am
为第一回输电线路a相末端的电流，i
1bm
为第一回输电线路b相末端的电流，i
1cm
为第一回输电线路c相末端的电流,i
2am
为第二回输电线路a相末端的电流，i
2bm
为第二回输电线路b相末端的电流,i
2cm
为第二回输电线路c相末端的电流；
[0108]
接着通过将第一回输电线路三相首端的电流与第二回输电线路三相首端的电流之差加上第一回输电线路三相末端的电流与第二回输电线路三相末端的电流之差的结果乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第二电流模量：
[0109]ig2
＝0.5
×
(i
1as
i
1bs
i
1cs-i
2as-i
2bs-i
2cs
i
1am
i
1bm
i
1cm-i
2am-i
2bm-i
2cm
)
[0110]
其中，i
g2
为所述第一组电流模量中第二电流模量；
[0111]
再通过将第一回输电线路a相与c相首端的电流之差加上第一回输电线路a相和c相的末端电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电流模量中的第三电流模量：
[0112]il1
＝0.5
×
(i
1as-i
1cs
i
1am-i
1cm
)
[0113]
其中，i
l1
为所述第一组电流模量中第三电流模量。
[0114]
步骤s3、根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，对所述电阻相参数和所述电感相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗。
[0115]
具体的，根据所述第一组电压模量、所述第一组电流模量和双回输电线路阻抗的梯形积分方程计算得到所述双回输电线路的电阻模量和电感模量，具体包括以下步骤：
[0116]
代入两个相邻的采集时刻采集到的电压信号和电流信号生成的第一组电压模量和第一组电流模量到所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程中，其中，所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程为双回输电线路阻抗的离散化的梯形积分方程。对所述双回输电线路阻抗的梯形积分方程求解得到第一电阻模量、第二电阻模量、第三电阻模量、第一电感模量、第二电感模量和第三电感模量：
[0117][0118]
其中，t1为第一采集时刻，t2为第二采样集时刻，t1和t2为两个相邻的采集时刻，ts为采样周期ts＝t
2-t1，r
g1
为第一电阻模量，r
g2
为第二电阻模量，r
l1
为第三电阻模量；l
g1
为第一电感模量，l
g2
为第二电感模量，l
l1
为第三电感模量。
[0119]
在计算时，根据t1时刻采集到的电流和电压，计算t1时刻对应的第一组电压模量和第一组电流模量。根据t2时刻采集到的电流和电压，计算t2时刻对应的第一组电压模量和第一组电流模量。将t1时刻和t2时刻对应的第一组电压模量和第一组电流模量带入双回输电线路阻抗的梯形积分方程，计算即可解出r
g1
、r
g2
、r
l1
、l
g1
、l
g2
和l
l1
。
[0120]
进一步的，对所述电阻模量和所述电感模量进行相模逆变换得到电阻相参数和电感相参数，具体包括以下步骤：
[0121]
根据相模变换的逆变换公式对所述第一电阻模量、所述第二电阻模量、所述第三电阻模量、所述第一电感模量、所述第二电感模量和所述第三电感模量进行相模逆变换，得到所述双回输电线路的自电阻、所述双回输电线路中三相线路之间的互电阻、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电阻、所述双回输电线路的自电感、所述双回输电线路中三相线路之间的互电感和所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电感：
[0122][0123][0124]
其中，rs为所述双回输电线路的自电阻，rm为所述双回输电线路中三相线路之间的互电阻，rc为所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电阻，ls为所述双回输电线路的自电感，lm为所述双回输电线路中三相线路之间的互电感，lc为所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电感。
[0125]
进一步的，对所述电阻相参数和所述电感相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗，具体包括以下步骤：
[0126]
根据所述双回输电线路的自电阻、所述双回输电线路中三相线路之间的互电阻、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电阻、所述双回输电线路的自电感、所述双回输电线路中三相线路之间的互电感和所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电感，基于完全换位线路的相序变换公式计算得到所述双回输电线路的正序自阻抗、零序自阻抗和零序互阻抗：
[0127][0128]
其中，z1为所述双回输电线路的正序自阻抗；z0为所述双回输电线路的零序自阻抗；zm为所述双回输电线路的零序互阻抗，j为电气领域的虚数单位，ω为角速度，ω＝2πf，f为系统的频率一般为50hz，jωl为阻抗参数。
[0129]
步骤s2、根据所述电压信号进行相模变换生成第一组电压模量和第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第一组电流模量和第二组电流模量，具体还包括：
[0130]
根据所述电压信号进行相模变换生成第二组电压模量，根据所述电流信号进行相模变换生成第二组电流模量，具体包括以下步骤：
[0131]
通过将双回输电线路各相首端的电压和末端的电压之和乘以0.5得到所述第二组电压模量中的第一电压模量：
[0132]
u'
g1
＝0.5
×
(u
1as
u
1bs
u
1cs
u
2as
u
2bs
u
2cs
u
1am
u
1bm
u
1cm
u
2am
u
2bm
u
2cm
)
[0133]
其中，u
′
g1
为第二组电压模量中的第一电压模量；
[0134]
接着通过将第一回输电线路三相首端的电压与第二回输电线路三相首端的电压之差加上第一回输电线路三相末端的电压与第二回输电线路三相末端的电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电压模量中的第二电压模量：
[0135]
u'
g2
＝0.5
×
(u
1as
u
1bs
u
1cs-u
2as-u
2bs-u
2cs
u
1am
u
1bm
u
1cm-u
2am-u
2bm-u
2cm
)
[0136]
其中，u
′
g2
为第二组电压模量中的第二电压模量；
[0137]
再通过将第一回输电线路a相与c相首端的电压之差加上第一回输电线路a相和c相的末端电压之差的结果乘以0.5得到所述第一组电压模量中的第三电压模量：
[0138]
u'
l1
＝0.5
×
(u
1as-u
1cs
u
1am-u
1cm
)
[0139]
其中，u
′
l2
为第二组电压模量中的第三电压模量；
[0140]
进一步的，通过双回输电线路的各相首端的电流之和减去各相末端的电流得到所述第二组电流模量中的第一电流模量：
[0141]i′
g1
＝i
1as
i
1bs
i
1cs
i
2as
i
2bs
i
2cs-i
1am-i
1bm-i
1cm-i
2am-i
2bm-i
2cm
[0142]
其中，i
′
g1
为第二组电流模量中的第一电流模量；
[0143]
接着，通过所述第一回输电线路三相首端的电流与第二回输电线路三相首端的电流之差减去第一回输电线路三相末端的电流与第二回输电线路三相末端的电流之差得到所述第二组电流模量中的第二电流模量：
[0144]
i'
g2
＝i
1as
i
1bs
i
1cs-i
2as-i
2bs-i
2cs-(i
1am
i
1bm
i
1cm-i
2am-i
2bm-i
2cm
)
[0145]
其中，i
′
g2
为第二组电流模量中的第二电流模量；
[0146]
再通过所述第一回输电线路a相与c相首端的电流之和减去第一回输电线路a相和c相末端的电流得到第二组电流模量中的第三电流模量：
[0147]i′
l1
＝i
1as
i
1cs-i
1am-i
1cm
[0148]
其中，i
′
l2
为所述第二组电压模量中的第三电压模量。
[0149]
步骤s4、根据所述第二组电压模量、所述第二组电流模量和双回输电线路导纳的微分方程计算得到所述双回输电线路的电容模量，对所述电容模量进行相模逆变换得到电容相参数，对所述电容相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自电容、零序自电容和零序互电容。
[0150]
具体的，根据所述第二组电压模量、所述第二组电流模量和双回输电线路导纳的微分方程计算得到所述双回输电线路的电容模量，具体包括以下步骤：
[0151]
代入不同采集时刻的采集到的电压信号和电流信号生成的第二组电压模量和第二组电流模量到所述双回输电线路导纳的微分方程中，其中，所述双回输电线路导纳的微分方程为双回输电线路导纳的离散化的微分方程形式。对所述双回输电线路导纳的微分方程求解得到第一电纳模量、第二电纳模量和第三电纳模量：
[0152][0153]
其中，k为采样时刻的索引号，ts为采样周期，g
g1
为第一电导模量，g
g2
为第二电导模量，g
l1
为第三电导模量；c
g1
为第一电纳模量，c
g2
为第二电纳模量，c
l1
为第三电纳模量。将三
个采样时刻对应的第二组电压模量和第二组电流模量带入双回输电线路导纳的微分方程，便可求解出g
g1
、g
g2
、g
l1
、c
g1
、c
g2
和c
l1
。
[0154]
进一步的，根据所述相模变换的逆变换公式对所述第一电纳模量、所述第二电纳模量和所述第三电纳模量进行相模逆变换，得到所述双回输电线路的自电容、所述双回输电线路中三相线路之间的互电容、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电容：
[0155][0156]
其中，cs为所述双回输电线路的自电容；cm为所述双回输电线路中三相线路之间的互电容；cc为所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电容。
[0157]
进一步的，对所述电容相参数进行相序变换得到所述双回输电线路的正序自电容、零序自电容和零序互电容，具体包括以下步骤：
[0158]
根据所述双回输电线路的自电容、所述双回输电线路中三相线路之间的互电容、所述第一回输电线路与所述第二回之间输电线之间的互电容，基于完全换位线路的相序变换公式计算得到所述双回输电线路的正序自阻容、零序自阻容、零序互阻容：
[0159][0160]
其中，c1为所述双回输电线路的正序自阻容；c0为所述双回输电线路的零序自阻容；cm为所述双回输电线路的零序互阻容。
[0161]
在一个实施例中，使用本技术的双回输电线路参数的测量方法对双回全线平行输电线路长度从30km到100km变化时进行仿真。根据附图1所示的双回全线平行输电线路的物理模型，在电磁暂态仿真软件pscad中建立如图3所示的仿真模型。
[0162]
双回输电线路单位长度的理论值如表1所示。
[0163]
表1双回输电线路各参数理论值
[0164][0165]
根据本技术测量方法得到的测量结果如表2所示。
[0166]
表2根据本发明方法获得的双回线路各参数测量结果
[0167][0168]
通过对表1和表2进行对比分析可以得到以下结论：
[0169]
(1)在双回输电线路较短，即可以使用集中参数模型的情况下，使用相模变换的方法同时求出双回线路的正序参数和零序参数是可行的。(2)使用微分方程模型求解双回线路的序参数是可行的，并且测量误差受到线路长度变化的影响很小。
[0170]
本技术的双回输电线路参数的测量方法适用于任意电压等级的双回短距离输电线路。并且本技术在测量时测量利用gps/北导航技术解决了异地信号测量的同时性问题。本技术只需要通过可在输电输电线路带电时周期性采集双回输电线路各相首端和末端的电压信号与电流信号，即可一次性确定输电线路的正序电阻、正序电感、正序电容、零序电阻、零序电感、零序电容等多个线路参数，并且测量精度高。实现了无需停电和改变输电线路运行方式，即可同时测量线路正序阻抗和零序的阻抗和容抗等参数，测量精度高且实现简单成本低。
[0171]
上述实施例提供的一种双回输电线路参数的测量方法可以在计算机设备中，以一种计算机程序的形式进行实现，该计算机程序可以在计算机设备上运行。该计算机设备可以为终端。
[0172]
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的计算机设备的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0173]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有
的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0174]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。