【摘要】：輸電線路工頻參數(shù)是電力系統(tǒng)進行潮流計算、繼電保護整定計算和選擇電力系統(tǒng)運行方式等工作之前建立電力系統(tǒng)科學數(shù)學模型所需的必備參數(shù),其準確性直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行安全。由于影響輸電線路工頻參數(shù)的因素較多,而理論計算無法準確得出各種因素對其的影響,因此在我國電力系統(tǒng)運行規(guī)程中明確要求對新建或新改造的輸電線路在投運前必須進行輸電線路工頻參數(shù)的實測。 本文針對常規(guī)輸電線路工頻參數(shù)實測方法在測量強干擾、長距離的輸電線路工頻參數(shù)時存在的問題,提出了輸電線路參數(shù)掃頻測量的新方法。該方法為了抑制強工頻干擾對測量精度的影響以獲得高精度和高可靠的輸電線路工頻參數(shù)值,除了采用偏離工頻頻率較遠的200～2000Hz的三相電壓型PWM逆變電源作為掃頻測量的激勵源外,還同時采用了軟件濾波和硬件濾波的信號檢測技術(shù)。圍繞提出的輸電線路參數(shù)掃頻測量方法,本文主要的研究內(nèi)容概括如下： (1)綜合分析了國內(nèi)外在輸電線路工頻參數(shù)測量領(lǐng)域的研究成果,歸納出目前輸電線路工頻參數(shù)測量中所面臨的主要技術(shù)問題及研究進展。 (2)對目前應(yīng)用中的輸電線路工頻參數(shù)異頻測量法進行了科學分析,提出了輸電線路工頻參數(shù)掃頻測量法,并從理論上對該方法的科學性和可行性進行了分析。為解決長距離輸電線路工頻參數(shù)掃頻測量時因分布參數(shù)特征值的提取需求解復(fù)數(shù)超越方程,因而難以用微處理器實現(xiàn)的技術(shù)難題,研究了利用長距離輸電線路的諧振點來提取輸電線路分布參數(shù)特征值的方法。 (3)對輸電線路工頻參數(shù)掃頻測量方法實現(xiàn)所需的兩大關(guān)鍵技術(shù)(三相掃頻激勵源的產(chǎn)生、自適應(yīng)掃頻抗干擾測量技術(shù))進行了研究。 (4)應(yīng)用電力電子技術(shù)、電子測量技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)和自適應(yīng)控制技術(shù),設(shè)計并開發(fā)了一套智能化輸電線路工頻參數(shù)掃頻測量試驗裝置。 (5)利用掃頻測量裝置進行了模擬試驗與現(xiàn)場試驗,試驗結(jié)果驗證了輸電線路工頻參數(shù)掃頻測量原理及測量裝置的可行性和可靠性。 理論研究與系列科學實驗表明本課題的研究為輸電線路工頻參數(shù)的測量提供了一套可行的理論和可以應(yīng)用的智能化測量裝置。該研究取得了一整套自主知識產(chǎn)權(quán),其成果可有效提高電力系統(tǒng)繼電保護整定精度,對增強電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全運行水平具有積極意義。
[Abstract]:Power frequency parameters of transmission lines are the necessary parameters for the establishment of scientific mathematical model of power system before power flow calculation, relay protection setting calculation and selection of power system operation mode, etc. Its accuracy is directly related to the operation safety of power grid. Since there are many factors affecting the power frequency parameters of transmission lines, the influence of various factors on the power frequency parameters can not be accurately obtained by theoretical calculation. Therefore, in the operation rules of power system in our country, it is clearly required to measure the power frequency parameters of new or newly reformed transmission lines before they are put into operation. In this paper, a new method for measuring the power frequency parameters of transmission lines is proposed, aiming at the problems existing in the measurement of the power frequency parameters of the transmission lines with strong interference and long distance by using the conventional method of measuring the power frequency parameters of transmission lines. In order to suppress the influence of strong power frequency interference on measurement accuracy, the method can obtain high accuracy and high reliability power frequency parameters of transmission lines. In addition to the three-phase voltage-mode 200~2000Hz inverter which deviates from the power frequency far away from the power frequency, the three-phase voltage-mode PWM inverter is used as the excitation source for the sweep frequency measurement, and the signal detection techniques of software filtering and hardware filtering are also used. The main research contents of this paper are summarized as follows: (1) the research results in the field of power frequency parameter measurement of transmission lines at home and abroad are comprehensively analyzed. The main technical problems and research progress in the measurement of power frequency parameters of transmission lines are summarized. (2) A scientific analysis is carried out on the different frequency measurement methods of power frequency parameters of transmission lines in current application. In this paper, a method for measuring power frequency parameters of transmission lines is put forward, and the scientific and feasibility of this method is analyzed theoretically. In order to solve the complex transcendental equation of power frequency parameter sweep measurement of long distance transmission line, it is difficult to realize it with microprocessor because of the demand of extracting eigenvalue of distributed parameter. This paper studies the method of extracting the eigenvalue of transmission line distribution parameters by using the resonance point of long distance transmission line. (3) the generation of three-phase frequency sweep excitation source is the two key techniques needed to realize the power frequency parameter sweep measurement method of transmission line. (4) Power electronics technology, electronic measurement technology, digital signal processing technology and adaptive control technology are applied. This paper designs and develops a set of intelligent test equipment for power frequency parameter sweep measurement of transmission line. (5) the simulation test and field test are carried out by using the frequency sweep measurement device. The experimental results verify the feasibility and reliability of the principle of power frequency parameter sweep measurement and the measuring device. Theoretical research and a series of scientific experiments show that this research provides a set of feasible theory and intelligent measuring device for measuring power frequency parameters of transmission lines. The research has obtained a set of independent intellectual property rights, which can effectively improve the setting accuracy of power system relay protection, and have positive significance to enhance the reliability and safe operation level of power system operation.
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TM75

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本文編號：2190301