线路区段对地零序阻抗测量方法、系统、存储介质及设备与流程

专利检索2024-12-23  35


本发明涉及电力系统,尤其涉及线路区段对地零序阻抗测量方法、系统、存储介质及设备。


背景技术:

1、传统的电网已呈现出透明化和数字化不足的问题,尤其是配电网结构复杂、设备繁多,迫切需要电网拓扑和电气物理参数透明,才能真正意义上实现数字孪生电网。

2、当前的技术手段默认线路对地零序阻抗三相平衡,其通过测量电容电流获得整段母线所有出线整体对地零序阻抗,但是当三相不平衡时,获取的结果误差较大,也增加了配电网工作量。

3、为解决线路对地零序阻抗分段分相测量的难题,本发明提出了一种基于柔性电源的线路区段对地零序阻抗精确测量方法,通过测量线路各位置三相电压矢量和零序电流矢量的方式,构建各线路区段特征方程组,获得线路区段对地零序阻抗,实现配电网线路对地参数的准确测量。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提出了一种线路区段对地零序阻抗测量方法。

2、一种线路区段对地零序阻抗测量方法,所述方法包括下列步骤:

3、在配电系统中,通过外加中性点柔性电源将系统中性点接地;

4、调节所述外加中性点柔性电源的输出电压、输出电流,直至所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值;

5、确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程;

6、根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组;

7、根据所述参数特征方程组确定各线路区段对地零序阻抗。

8、上述方案中,所述确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程,具体包括:

9、判断所述各线路区段两侧是否均包含测量点;

10、若是,测量所述各线路区段两端的三相电压矢量和零序电流矢量;

11、根据所述三相电压矢量和零序电流矢量确定第一特征方程。

12、上述方案中,所述三相电压矢量和零序电流矢量为统一时标的同一时刻矢量值。

13、上述方案中,所述第一特征方程,具体包括:

14、

15、其中,为线路m的第k线路区段靠近负荷一侧的测量点在p相单相接地时测得的a相、b相、c相电压,p为a或b或c;为线路m的第k线路区段的对地零序阻抗;为线路m的第k线路区段靠近母线侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流;为线路m的第k线路区段靠近负荷侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流。

16、上述方案中,所述第一特征方程还包括:

17、

18、其中,为线路m的第k线路区段靠近母线一侧的测量点在p相单相接地时测得的a相、b相、c相电压,p为a或b或c;为线路m的第k线路区段的对地零序阻抗;为线路m的第k线路区段靠近母线侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流;为线路m的第k线路区段靠近负荷侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流。

19、上述方案中,所述判断所述各线路区段两侧是否均包含测量点,之后,该方法还包括:

20、当所述各线路区段在靠近电源侧的一端有测量点时;

21、测量所述各线路区段靠近母线侧一端的三相电压矢量和零序电流矢量;

22、根据所述三相电压矢量和零序电流矢量确定第二特征方程。

23、上述方案中,所述第二特征方程,具体包括:

24、

25、其中,为线路m末端第k线路区段靠近母线一侧的测量点在p相单相接地时测得的a相、b相、c相电压,p为a或b或c;为线路m的第k线路区段的对地零序阻抗,为线路m末端第k线路区段靠近母线侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流。

26、上述方案中,所述根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组,具体包括:

27、当所述各线路区段两侧均有测量点时,对应的参数特征方程组为:

28、

29、其中,为线路m的第k线路区段靠近负荷一侧的测量点在p相单相接地时测得的a相、b相、c相电压,p为a或b或c;为线路m的第k线路区段的对地零序阻抗;为线路m的第k线路区段靠近母线侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流;为线路m的第k线路区段靠近负荷侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流。

30、上述方案中,所述根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组,具体包括:

31、当所述各线路区段两侧均有测量点时,对应的参数特征方程组为:

32、

33、其中,为线路m的第k线路区段靠近母线一侧的测量点在p相单相接地时测得的a相、b相、c相电压,p为a或b或c;为线路m的第k线路区段的对地零序阻抗;为线路m的第k线路区段靠近母线侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流;为线路m的第k线路区段靠近负荷侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流。

34、上述方案中,所述根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组,具体包括:

35、当所述各线路区段仅在线路区段靠近电源侧一端有测量点时,对应的参数特征方程组为:

36、

37、其中,为线路m末端第k线路区段靠近母线一侧的测量点在p相单相接地时测得的a相、b相、c相电压,p为a或b或c;为线路m的第k线路区段的对地零序阻抗,为线路m末端第k线路区段靠近母线侧的测量点在p相单相接地时测得的零序电流。

38、本技术还提出了一种线路区段对地零序阻抗测量系统,所述系统包括:电压调节单元、参数特征方程组获取单元和求解单元;

39、所述电压调节单元,用于在配电系统中,通过外加中性点柔性电源将系统中性点接地、调节所述外加中性点柔性电源的输出电压、输出电流,直至所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值;

40、所述参数特征方程组获取单元,用于确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程、根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组;

41、所述求解单元,用于根据所述参数特征方程组确定各线路区段对地零序阻抗。

42、本技术还提出了一种可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

43、在配电系统中,通过外加中性点柔性电源将系统中性点接地;

44、调节所述外加中性点柔性电源的输出电压、输出电流,直至所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值;

45、确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程;

46、根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组;

47、根据所述参数特征方程组确定各线路区段对地零序阻抗。

48、本技术还提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器如下步骤:

49、在配电系统中,通过外加中性点柔性电源将系统中性点接地;

50、调节所述外加中性点柔性电源的输出电压、输出电流,直至所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值;

51、确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程;

52、根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组;

53、根据所述参数特征方程组确定各线路区段对地零序阻抗。

54、采用本发明实施例,具有如下有益效果:在配电系统中,通过外加中性点柔性电源将系统中性点接地;调节所述外加中性点柔性电源的输出电压、输出电流,直至所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值;确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程;根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组;根据所述参数特征方程组确定各线路区段对地零序阻抗;本发明能够在线精确获得各线路区段的区段对地零序阻抗,为电网实时潮流计算提供准确的线路参数和拓扑信息,能够提高配电网优化、调整效率。


技术特征:

1.一种线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述方法包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述确定所述系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程,具体包括:

3.根据权利要求2所述的线路分相区段对地零序阻抗的确定方法,其特征在于,所述三相电压矢量和零序电流矢量为统一时标的同一时刻矢量值。

4.根据权利要求3所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述第一特征方程,具体包括:

5.根据权利要求4所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述第一特征方程还包括:

6.根据权利要求1所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述判断所述各线路区段两侧是否均包含测量点,之后,该方法还包括:

7.根据权利要求6所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述第二特征方程,具体包括:

8.根据权利要求1所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组,具体包括:

9.根据权利要求1所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组,具体包括:

10.根据权利要求1所述的线路区段对地零序阻抗测量方法,其特征在于,所述根据所述各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组,具体包括:

11.一种线路区段对地零序阻抗测量系统,其特征在于,所述系统包括:电压调节单元、参数特征方程组获取单元和求解单元;

12.一种可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至10中任一一项所述方法的步骤。

13.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至10中任一一项中所述方法的步骤。


技术总结
本发明实施例公开了一种线路区段对地零序阻抗测量方法,该方法包括:在配电系统中,通过外加中性点柔性电源将系统中性点接地;调节外加中性点柔性电源的输出电压、输出电流,直至系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值;确定系统中性点的电压分别为第一预设值、第二预设值、第三预设值时,各线路区段对应的对地参数特征方程;根据各线路区段对应的对地参数特征方程构建参数特征方程组;根据参数特征方程组确定各线路区段对地零序阻抗;本发明能够在线测量各线路区段的区段对地零序阻抗,为电网零序保护的精确整定计算、接地故障准确定位、实时潮流计算、源网荷储互动等提供准确的线路参数和拓扑信息,助力新型电力系统建设。

技术研发人员:刘红文,许杏桃,钱国超,施勇,赵现平,许永琨,雷伟,沈宗云,卢勇,谢一工,王洪林,朱晓霰,朱晓丽,向川,何洪亮
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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