CN101419254A - 一种特高压输电线路参数测量***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种特高压输电线路参数测量***及方法。所述***包括可调压电源、电压互感器、第一电流互感器、第一测量装置、第二电流传感器、第二测量装置、以及数据处理单元；所述***还包括：接在被测特高压输电线路首端三相与地之间的补偿电容；所述补偿电容用于降低试验变一次侧的电流。本发明还公开了一种特高压输电线路参数测量方法。采用本发明所述***及方法，能够简便的实现对特高压输电线路的工频参数测量。

Description

一种特高压输电线路参数测量***及方法

技术领域

本发明涉及高压输电领域，特别是涉及一种特高压输电线路参数测量***及方法。

背景技术

在高压输电线路投运前，为了计算整个电网***的潮流分布、为线路设定相应的保护定值，需要对高压输电线路的线路工频参数进行测量。

高压输电线路的线路工频参数主要包括：输电线路的直流电阻、正序阻抗、零序阻抗、正序电容、以及零序电容、以及双回线路间的互感阻抗和耦合电容等。

参照图1和图2，分别为现有技术所述高压输电线路参数测量***测试正序阻抗和零序阻抗电路图。

所述***包括：可调压电源1、电压互感器2、第一电流互感器3、第一测量装置4、第二电流互感器5、第二测量装置6、以及数据处理单元7。

参见图1，测量正序阻抗时，被测输电线路首端三相接可调压电源1，末端三相短接。第一测量装置4分别通过电压互感器2和第一电流互感器3与被测输电线路首端三相连接。第二测量装置6通过第二电流互感器5与被测输电线路末端三相连接。数据处理单元7分别与第一测量装置4和第二测量装置6相连，接收测量得到的实验数据，计算被测输电线路的正序阻抗。

参见图2，测量零序阻抗时，被测输电线路首端三相短接，末端三相短接并接地。可调压电源1接首端三相短接线，为被测输电线路首端轮相施加单相工频交流电压。第一测量装置4通过电压互感器2和第一电流互感器3分别接首端三相短接线和首端单相。第二测量装置6通过第二电流互感器5接末端三相短接线。数据处理单元7分别与第一测量装置4和第二测量装置6相连，接收测量得到的实验数据，计算被测输电线路的正序阻抗。

为了提高输电效率、降低线路损耗、减少投资成本、节约土地资源，实施特高压输电线路工程是我国电网发展的必然趋势。

与普通输电线路相比，特高压输电线路具有线路长、电压高、以及参数值较大等特点。一般，特高压输电线路的线路参数为普通线路的5～20倍。同时，由于特高压输电线路比较长，其平行交叉线路又比较多，因此，平行线路间的电磁干扰比较大。在测量工频参数时，线路周围电磁场引起的干扰信号叠加在测量信号上，严重影响参数测量的准确性。

当采用现有技术所述测量***进行特高压输电线路的参数测量时，需要增大测试电压或测试电流进行抗干扰。通过提高测试信号的幅值，相应的减小干扰信号在总信号中的比例，即采用提高信噪比的方法提高测量精度。

以1000kV长治—南阳特高压输电线路工程为例进行说明。参见表1，为现有技术1000kV长治—南阳线路参数测量试验设备参数表。

表1

采用现有技术所述***，在选择试验设备时，分别按照正序阻抗和零序阻抗通过理论计算获得调压器和试验变的容量。

按照正序阻抗理论计算值选择设备容量时，假定给被测线路施加30A电流，所需设备(调压器、试验变压器)的三相容量应为143.7～153.6kVA。按照零序阻抗理论计算值选择设备容量时，假定给被测线路施加30A电流，所需设备(调压器、试验变压器)的单相容量应为75.7～115.5kVA。如果考虑试验设备的通用性和裕度，应各选三台容量为120kVA的单相变压器和试验变压器。

很显然，现有技术所述***对特高压输电线路进行参数测量时，当被测输电线路施加大电流信号时，由于试验变一次侧的电流值比较大，其所需试验设备的功率均比较大。而大功率的试验设备往往体积较大，较为笨重，试验设备转场不方便，测量过程比较复杂、困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特高压输电线路参数测量***及方法，能够简便的实现对特高压输电线路的工频参数测量。

本发明提供了一种特高压输电线路参数测量***，所述***包括可调压电源、电压互感器、第一电流互感器、第一测量装置、第二电流传感器、第二测量装置、以及数据处理单元；其特征在于，所述***还包括：接在被测特高压输电线路首端三相与地之间的补偿电容；所述补偿电容用于降低试验变一次侧的电流。

优选地，测量特高压输电线路的正序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_x=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-C_1/2$

其中，C_X为补偿电容；C₁为被测输电线路正序电容预估值，Z₁为被测输电线路正序阻抗预估值且z₁＝R₁+jX₁。

优选地，测量特高压输电线路的零序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{{3X}_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{3C_0}{2}$

其中，C_X为补偿电容；C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且Z₀＝R₀+jX₀。

优选地，所述***还包括第一录波仪和第二录波仪；

所述第一录波仪，用于分别记录所述电压互感器和所述第一电流互感器检测得到的被测输电线路三相首端线电压和首端相电流的波形，发送至所述数据处理单元；

所述第二录波仪，用于记录所述第二电流互感器检测得到的被测输电线路三相末端相电流的波形，发送至所述数据处理单元。

优选地，所述***还包括第一GPS同步时钟、第二GPS同步时钟、以及同步波形截取单元；

所述第一GPS同步时钟和所述第二GPS同步时钟用于在预设固定时刻，同时输出同步时钟信号至所述第一录波仪和所述第二录波仪，为第一录波仪和第二录波仪记录的波形标记GPS同步时标；

所述同步波形截取单元，根据所述GPS同步时标对第一录波仪和第二录波仪记录的波形进行截取，并将截取到的波形发送至数据处理单元。

优选地，所述第一GPS同步时钟和第二GPS同步时钟的采样频率为200ks/S。

本发明还提供了一种特高压输电线路参数测量方法，所述方法包括：

选择测量正序阻抗或零序阻抗，进行测量接线；

将被测输电线路首端三相分别通过补偿电容接地；

测量得到被测输电线路首端相电压、首端相电流、以及末端相电流；

根据测量得到的所述首端相电压、首端相电流、以及末端相电流，计算被测输电线路正序阻抗和零序阻抗。

优选地，测量特高压输电线路的正序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-\frac{C_1}{2}$

其中，C_X为补偿电容；C₁为被测输电线路正序电容预估值；Z₁为被测输电线路正序阻抗预估值且Z₁＝R₁+jX₁。

优选地，测量特高压输电线路的零序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{{3X}_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{3C_0}{2}$

其中，C_X为补偿电容；C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且Z₀＝R₀+jX₀。

优选地，在计算被测输电线路正序阻抗和零序阻抗之前，进一步包括：

记录首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形。

优选地，记录首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形时进一步包括：

对首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形标记GPS同步时标；

根据所述同步时标截取首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明所述特高压输电线路参数测量***及方法，通过在现有技术所述测量***的基础上，在被测特高压输电线路首端三相与地之间接补偿电容，降低试验变一次侧的电流，使被测特高压输电线路施加大电流信号时，试验变一次侧的电流不超过额定电流值。这样，在测量特高压输电线路的正序阻抗和零序阻抗时，只需采用常规小容量试验设备就能满足试验要求，使特高压输电线路的参数测量变得简单、便捷。

附图说明

图1为现有技术所述高压输电线路参数测量***测试正序阻抗电路图；

图2为现有技术所述高压输电线路参数测量***测试零序阻抗电路图；

图3为本发明第一实施例所述特高压输电线路参数测量***测试正序阻抗电路图；

图4为本发明第一实施例所述特高压输电线路参数测量***测试零序阻抗电路图；

图5为正序阻抗补偿电容计算模型示意图；

图6为零序阻抗补偿电容计算模型示意图；

图7为本发明第二实施例所述特高压输电线路参数测量***测试正序阻抗电路图；

图8为本发明第二实施例所述特高压输电线路参数测量***测试零序阻抗电路图；

图9为本发明所述特高压输电线路参数测量方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图3和图4，分别为本发明第一实施例所述特高压输电线路参数测量***测试正序阻抗和零序阻抗电路图。

所述特高压输电线路参数测量***包括：可调压电源11、电压互感器12、第一电流互感器13、第一测量装置14、第二电流互感器15、第二测量装置16、数据处理单元17、以及补偿电容C_X 18。

参照图3和图4，补偿电容C_X 18。分别接在被测特高压输电线路首端三相与地之间，用于降低试验变一次侧电流。

通过在被测特高压输电线路的首端三相分别连接补偿电容C_X 18，可以保证进行正序阻抗和零序阻抗测量时，被测特高压输电线路施加大电流信号，试验变一次侧的电流不超过额定电流值，并能够尽可能的降低测量装置中各测试仪表输出电流，以保证测试过程中各测试仪表的安全和抗干扰能力。

对于特高压输电线路的不同工频参数进行测量时，需要选择合适的补偿电容值。

(1)测量正序阻抗

参照图3，测量正序阻抗时，补偿电容C_X分别接在被测输电线路首端三相与地之间。

参照图5，为正序阻抗补偿电容计算模型示意图。

特高压输电线路采用大截面多***导线(如8×LGJ-500/35钢芯铝绞线)，且输电线路比较长，在计算正序阻抗电容补偿时，不能忽略正序电容的影响。

图5中，在被测输电线路首端连接正序补偿电容C_x，C₁为被测输电线路正序电容预估值，Z₁为被测输电线路正序阻抗预估值。

其中，Z₁＝R₁+jX₁。

现有试验变一次侧电流额定值为10A，被测输电线路施加电流为30A。本发明测量正序阻抗时增加补偿电容C_X的目的在于：当被测输电线路施加30A电流时，保证试验变一次侧电流不超过额定值，并尽可能降低试验设备的输出电流。

令：C＝C_x+C₁/2，根据三相平衡对称可知，首端S点和末端M点电位相等，则试验变一次侧电流可由公式(1)求得：

试验变一次侧电流值为：

$I_1=\sqrt{{(I_2-\mathrm{\ω}{\mathrm{CI}}_2{X}_1)}^2+{\left(\mathrm{\ω}{\mathrm{CR}}_1{I}_2\right)}^2}=I_2\sqrt{{(1-\mathrm{\ω}{\mathrm{CX}}_1)}^2+{\left(\mathrm{\ω}{\mathrm{CR}}_1\right)}^2}---\left(2\right)$

其中，C＝C_x+C₁/2，Z₁＝R₁+jX₁。

被测输电线路的正序阻抗预估值Z₁保持不变，即R₁和X₁保持不变，ω保持不变。因此，为了使得试验变一次侧电流值I₁最小，可以令：

dI₁/dC＝0                           (3)

求解式(3)得到使I₁最小时C满足的条件：

$C=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}---\left(4\right)$

进而求得正序测量时补偿电容C_x的值为：

$C_X=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-\frac{C_1}{2}---\left(5\right)$

其中，C₁为被测输电线路正序电容预估值，Z₁为被测输电线路正序阻抗预估值且Z₁＝R₁+jX₁。

在测量特高压输电线路的正序阻抗时，根据预先估计的正序阻抗和正序电容，计算得到补偿电容的值，选择相应的电容器，分别接在被测输电线路首端三相与地之间，能够使试验变一次侧电流达到最小，使其低于额定值，保证小容量的试验设备能够进行正常测量，从而使测量过程更加简便。

测量正序阻抗的具体过程包括以下步骤：

步骤A1：根据长期测试经验，通过预先估计得到被测输电线路正序阻抗预估值Z₁和正序电容预估值C₁。

步骤B1：根据正序阻抗预估值Z₁和正序电容预估值C₁，计算得到正序补偿电容值C_X。

$C_X=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-\frac{C_1}{2}---\left(5\right)$

其中，C₁为被测输电线路正序电容预估值，Z1为被测输电线路正序阻抗预估值且Z₁＝R₁+jX₁。

步骤C1：根据计算得到的正序补偿电容C_X，选择合适的电容器，分别接在被测输电线路的首端三相与地之间。

步骤D1：进行正序阻抗测量试验。

通过在被测输电线路的首端三相与地之间分别连接正序补偿电容C_X，使进行正序阻抗测量时，即使被测输电线路施加大电流信号，也能保证试验变一次侧电流不超过额定值，并尽可能降低试验设备的输出电流，以保证测试过程中试验设备的安全和抗干扰能力。

优选地，步骤C1中，根据计算得到正序补偿电容C_X，选择合适的电容器时，可以采用下述方法：

以1000kV长治—南阳、南阳—荆门段特高压输电线路进行正序阻抗测量时，补偿电容C_X的选择为例进行说明。

参见表2，为1000kV长治—南阳、南阳—荆门段特高压输电线路进行正序阻抗测量时，补偿电容取值及试验变一次侧电流值数据表。其中，所述特高压输电线路上施加电流为30A。

表2

首先，通过表2可以看到，通过在被测输电线路首端三相与地之间分别连接补偿电容C_X，当被测输电线路施加30A电流时，试验变一次侧电流大大降低，平均电流在0.86A左右，远远小于10A，实现了本发明的发明目的。

参见表2，通过计算得到测试1000kV南阳—荆门段特高压线路的正序阻抗时，其正序补偿电容C_X取值理想值应在39.204μF～42.098μF之间。根据实际情况，可以选择正序补偿电容C_X为43μF。此时，仍然能满足试验变一次侧电流低于额定电流的要求。

进一步，为了降低单只电容的容量及设备的通用性，可以选择3只10μF和1只13μF的电容并联组合，构成43μF的正序补偿电容C_X连接在1000kV南阳—荆门段特高压线路首端三相与地之间。

(2)测量零序阻抗

参照图4，测量零序阻抗时，补偿电容C_X接在被测输电线路首端三相短接线与地之间。

参照图6，为零序阻抗补偿电容计算模型示意图。

同样，在计算零序阻抗补偿时，不能忽略零序电容的影响。

图6中，在被测输电线路首端连接零序补偿电容C_A，C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路的零序阻抗预估值。

其中，Z₀＝R₀+jX₀。

现有试验变一次侧电流额定值为10A，被测输电线路施加电流为30A。本发明测量零序阻抗时增加补偿电容C_X的目的在于：当被测输电线路施加30A电流时，保证试验变一次侧电流不超过额定值，并尽可能降低试验设备的输出电流。

令：C＝C_x+3C₀/2，则试验变一次侧电流可由公式(6)求得：

试验变一次侧电流值为：

$I_1=\sqrt{{(I_2-\frac{1}{3}\mathrm{\ω}{\mathrm{CI}}_2{X}_0)}^2+{\left(\frac{1}{3}\mathrm{\ω}{\mathrm{CR}}_0{I}_2\right)}^2}=I_2\sqrt{{(1-\frac{1}{3}\mathrm{\ω}{\mathrm{CX}}_0)}^2+{\left(\frac{1}{3}\mathrm{\ω}{\mathrm{CR}}_0\right)}^2}---\left(7\right)$

其中，C＝C_x+3C₀/2，Z₀＝R₀+jX₀。

被测输电线路的零序阻抗预估值Z₀保持不变，即R₀和X₀保持不变，ω保持不变。因此，为了使得试验变一次侧电流值I₁最小，可以令：

dI₂/dC＝0                     (8)

求解式(8)得到使I₁最小时C满足的条件：

$C=\frac{3X_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}---\left(9\right)$

进而求得零序测量时补偿电容C_x的值为：

$C_X=\frac{{3X}_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{{3C}_0}{2}---\left(10\right)$

其中，C₀为被测输电线路零序电容预估值，z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且z₀＝R₀+jX₀。

在测量特高压输电线路的零序阻抗时，根据预先估计的零序阻抗和零序电容，计算得到补偿电容的值，选择相应的电容器，接在被测输电线路首端三相短接线与地之间，能够使试验变一次侧电流达到最小，使其低于额定值，保证小容量的试验设备能够进行正常测量，从而使测量过程更加简便。

测量零序阻抗的具体过程包括以下步骤：

步骤A2：根据长期测试经验，通过预估得到被测输电线路零序阻抗预估值z₀和零序电容预估值C₀。

步骤B2：根据零序阻抗预估值Z₀和零序电容预估值C₀，计算得到零序补偿电容值C_X。

$C_X=\frac{{3X}_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{{3C}_0}{2}---\left(10\right)$

其中，C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且Z₀＝R₀+jX₀。

步骤C2：根据计算得到的正序补偿电容C_X，选择合适的电容器，分别接在被测输电线路的首端三相短接线与地之间。

步骤D2：进行零序阻抗测量试验。

通过在被测输电线路的首端三相短接线与地之间连接零序补偿电容C_X，使进行零序阻抗测量时，即使被测线路施加大电流信号，也能够保证试验变一次侧电流不超过额定值，并尽可能降低试验设备的输出电流，以保证测试过程中试验设备的安全和抗干扰能力。

优选地，步骤C2中，根据计算得到的零序补偿电容C_X，选择合适的电容器时，可以采用下述方法：

以1000kV长治—南阳、南阳—荆门段特高压输电线路进行零序阻抗测量时，补偿电容的选择为例进行说明。

参见表3，为1000kV长治—南阳、南阳—荆门段特高压输电线路进行零序阻抗测量时，补偿电容取值及试验变一次侧试验电流值数据表。其中，所述特高压输电线路上施加电流为30A。

表3

首先，通过表3可以看到，通过在被测输电线路首端三相短接线与地之间连接补偿电容C_X，当被测输电线路施加30A电流时，试验变一次侧电流大大降低，平均电流在5～6A左右，远远小于10A，实现了本发明的发明目的。

参见表3，通过计算得到测试1000kV长治—南阳段特高压线路的零序阻抗时，其零序补偿电容C_X取值理想值应在19.345μF～32.394μF之间。根据实际情况，可以选择零序补偿电容C_X为33μF。此时，仍然能满足试验变一侧电流低于试验额定电流的要求。

进一步，为了降低单只电容的容量及设备的通用性，可以选择2只10μF和1只13μF的电容并联组合，构成33μF的零序补偿电容C_X连接在1000kV长治—南阳段特高压线路首端各相与地之间。

本发明所述特高压输电线路参数测量***，通过在现有技术所述测量***的基础上，在被测特高压输电线路首端三相与地之间接补偿电容，降低试验变一次侧的电流，使被测特高压输电线路施加大电流信号时，试验变一次侧的电流不超过额定电流值。这样，在测量特高压输电线路的正序阻抗和零序阻抗时，只需采用常规小容量试验设备就能满足试验要求，使特高压输电线路的参数测量变得简单、便捷。

进一步的，为了增强特高压输电线路参数测量的准确性，可以在被测输电线路的首、末两端分别采用录波仪，记录首、末端电压、电流信号的波形，丰富参数计算的数据量，提高参数测量的准确性。

参照图7和图8，分别为本发明第二实施例所述特高压输电线路参数测量***测试正序阻抗和零序阻抗电路图。

实施例二所述***与实施例一的区别在于，所述***进一步包括：第一录波仪19和第二录波仪20。

第一录波仪19设置在被测输电线路首端，分别接在电压互感器12和第一电流互感器13与数据处理单元17之间，用于分别记录电压互感器12和第一电流互感器13检测得到的被测输电线路三相首端线电压和首端相电流的波形，存储并发送至数据处理单元17。

第二录波仪20设置在被测输电线路末端，接在第二电流互感器15与数据处理单元17之间，用于记录第二电流互感器15检测得到的被测输电线路三相末端相电流的波形，存储并发送至数据处理单元17。

优选地，为了增强被测输电线路工频参数测量的精度，使被测输电线路首、末端的电压、电流信号之间的相角差尽可能的小，所述***进一步包括：第一GPS同步时钟21、第二GPS同步时钟22，以及同步波形截取单元23。

第一GPS同步时钟21设置在被测输电线路首端，与第一录波仪19相连。第二GPS同步时钟22设置在被测输电线路末端，与第二录波仪20相连。同步波形截取单元23分别接在第一录波仪19和第二录波仪20与数据处理单元17之间。

在进行工频参数测量时，在预设的某一固定时刻，第一GPS同步时钟21和第二GPS同步时钟22同时输出同步时钟信号至第一录波仪19和第二录波仪20，使第一录波仪19和第二录波仪20记录的首、末端电压、电流波形同时具有GPS同步时标。

同步波形截取单元23根据所述GPS同步时标对第一录波仪19和第二录波仪20记录的首、末端电压、电流波形进行截取，并将截取到的波形发送至数据处理单元17。

通过采用上述***，对被测输电线路首、末端电压、电流波形进行同步录波，使测量得到的首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的相位角相同，实现特高压输电线路的广域双端同步测量。

优选地，第一GPS同步时钟21和第二GPS同步时钟22的采样频率为200ks/S，能够使被测输电线路首、末端相电压与相电流的相位角差值在0.02度左右。

采用本发明实施例二所述参数测量***，在实现对特高压输电线路工频参数简便测量的同时，还能进一步的提高工频参数测量的准确性。

本发明还提供了一种特高压输电线路参数测量方法，用于对特高压输电线路的工频参数进行测量。

参照图9，为本发明所述特高压输电线路参数测量方法流程图。所述方法包括以下步骤：

步骤S901：选择测量正序阻抗或零序阻抗，进行相应的测量接线。

当选择测量正序阻抗时，被测输电线路末端三相短路，首端施加三相正序工频电压。当选择测量零序阻抗时，被测输电线路末端三相短路并接地，首端三相短接、轮相施加单相工频电压。

步骤S902：将被测输电线路首端三相分别通过补偿电容接地。

(1)当选择测量正序阻抗时，采用下述步骤确定补偿电容取值：

步骤A1：根据长期测试经验，通过预先估计得到被测输电线路正序阻抗预估值Z₁和正序电容预估值C₁。

步骤B1：根据正序阻抗预估值Z₁和正序电容预估值C₁，计算得到正序补偿电容值C_X。

$C_X=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-\frac{C_1}{2}---\left(5\right)$

其中，C₁为被测输电线路正序电容预估值，Z1为被测输电线路正序阻抗预估值且Z₁＝R₁+jX₁。

步骤C1：根据计算得到的正序补偿电容C_X，选择合适的电容器，分别接在被测输电线路的首端三相与地之间。

(2)当选择测量零序阻抗时，采用下述步骤确定补偿电容取值：

步骤A2：根据长期测试经验，通过预估得到被测输电线路零序阻抗预估值Z₀和零序电容预估值C₀。

步骤B2：根据零序阻抗预估值Z₀和零序电容预估值C₀，计算得到零序补偿电容值C_X。

$C_X=\frac{{3X}_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{{3C}_0}{2}---\left(10\right)$

其中，C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且Z₀＝R₀+jX₀。

步骤C2：根据计算得到的正序补偿电容C_X，选择合适的电容器，分别接在被测输电线路的首端三相短接线与地之间。

步骤S903：测量得到首端相电压、首端相电流、以及末端相电流。

步骤S904：根据测量得到的首端相电压、首端相电流、以及末端相电流，计算被测输电线路正序阻抗和零序阻抗。

本发明所述特高压输电线路参数测量方法，通过在现有技术所述测量***的基础上，在被测特高压输电线路首端三相与地之间接补偿电容，降低试验变一次侧的电流，使被测特高压输电线路施加大电流信号时，试验变一次侧的电流不超过额定电流值。这样，在测量特高压输电线路的正序阻抗和零序阻抗时，只需采用常规小容量试验设备就能满足试验要求，使特高压输电线路的参数测量变得简单、便捷。

优选地，在进入步骤904之前，所述方法进一步包括：分别在被测输电线路首末端设置录波仪，记录首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形。

优选地，在记录首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形时，分别采用GPS同步时钟，同时对首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形标记GPS同步时标；根据所述同步时标截取首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形。

采用上述方法，对被测输电线路首、末端电压、电流波形进行同步录波，使测量得到的首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的相位角相同，实现特高压输电线路的广域双端同步测量。在实现对特高压输电线路工频参数简便测量的同时，还能进一步的提高工频参数测量的准确性。

以上对本发明所提供的一种特高压输电线路参数测量***及方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1、一种特高压输电线路参数测量***，所述***包括可调压电源、电压互感器、第一电流互感器、第一测量装置、第二电流传感器、第二测量装置、以及数据处理单元；其特征在于，所述***还包括：接在被测特高压输电线路首端三相与地之间的补偿电容；所述补偿电容用于降低试验变一次侧的电流。

2、根据权利要求1所述的***，其特征在于，测量特高压输电线路的正序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-C_1/2$

其中，C_X为补偿电容；C₁为被测输电线路正序电容预估值，Z₁为被测输电线路正序阻抗预估值且Z₁＝R₁+jX₁。

3、根据权利要求1所述的***，其特征在于，测量特高压输电线路的零序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{3X_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{3C_0}{2}$

其中，C_X为补偿电容；C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且Z₀＝R₀+jX₀。

4、根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括第一录波仪和第二录波仪；

所述第一录波仪，用于分别记录所述电压互感器和所述第一电流互感器检测得到的被测输电线路三相首端线电压和首端相电流的波形，发送至所述数据处理单元；

所述第二录波仪，用于记录所述第二电流互感器检测得到的被测输电线路三相末端相电流的波形，发送至所述数据处理单元。

5、根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述***还包括第一GPS同步时钟、第二GPS同步时钟、以及同步波形截取单元；

所述第一GPS同步时钟和所述第二GPS同步时钟用于在预设固定时刻，同时输出同步时钟信号至所述第一录波仪和所述第二录波仪，为第一录波仪和第二录波仪记录的波形标记GPS同步时标；

所述同步波形截取单元，根据所述GPS同步时标对第一录波仪和第二录波仪记录的波形进行截取，并将截取到的波形发送至数据处理单元。

6、根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述第一GPS同步时钟和第二GPS同步时钟的采样频率为200ks/S。

7、一种特高压输电线路参数测量方法，其特征在于，所述方法包括：

选择测量正序阻抗或零序阻抗，进行测量接线；

将被测输电线路首端三相分别通过补偿电容接地；

测量得到被测输电线路首端相电压、首端相电流、以及末端相电流；

根据测量得到的所述首端相电压、首端相电流、以及末端相电流，计算被测输电线路正序阻抗和零序阻抗。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，测量特高压输电线路的正序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{X_1}{\mathrm{\ω}{X}_1^2+\mathrm{\ω}{R}_1^2}-\frac{C_1}{2}$

其中，C_X为补偿电容；C₁为被测输电线路正序电容预估值；Z₁为被测输电线路正序阻抗预估值且Z₁＝R₁+jX₁。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，测量特高压输电线路的零序阻抗时，所述补偿电容取值为：

$C_X=\frac{3X_0}{\mathrm{\ω}{X}_0^2+\mathrm{\ω}{R}_0^2}-\frac{3C_0}{2}$

其中，C_X为补偿电容；C₀为被测输电线路零序电容预估值，Z₀为被测输电线路零序阻抗预估值且z₀＝R₀+jX₀。

10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在计算被测输电线路正序阻抗和零序阻抗之前，进一步包括：

记录首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，记录首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形时进一步包括：

对首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形标记GPS同步时标；

根据所述同步时标截取首端相电压、首端相电流、以及末端相电流的波形。

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