本發明涉及電工技術。更詳細地，涉及在高感應電壓條件下安全準確測量單回雙極直流輸電線路參數的技術。

背景技術：

1、單回雙極直流輸電線路由于其共有兩根單極導線，對稱布置于桿塔兩側。各導線除了自身的電阻、電感、對地電容之外，雙極導線之間還存在耦合電容和耦合電感。這些參數的相互影響，導致雙極直流線路的故障行為等極為復雜，需要通過理論計算及仿真分析進行研究。這就需要測量并使用直流輸電線路的各項電氣參數包括各耦合參數。

2、根據現行電力行業標準dl/t?1566-2016《直流輸電線路及接地極線路參數測試導則》及美國標準ieee?std.?1893-2015?“ieee?std.1893-2015，?guide?for?themeasurement?of?dc?transmission?line?and?earth?electrode?line?parameters”，在進行單回雙極直流輸電線路參數測量過程中，其中需要測量如圖1所示雙極直流線路末端開路時，首端兩條極導線并聯且對地施加單相電源時的零序開路阻抗zo,0；以及按圖2所示測量兩條極導線末端開路時，首端兩條極導線之間施加兩相正序電壓時的正序開路阻抗zo,1。

3、但是實踐中發現，在按照圖1及圖2測量雙極直流線路的開路阻抗時，被測線路上的直流感應電壓及交流感應電壓極高，遠超出測量設備的絕緣水平，同時對測量人員的人身安全構成嚴重威脅，其結果是無法進行線路參數的測量。

4、為了集約使用土地，現代交流輸電線路、直流輸電線路基本集中沿同一線路走廊架設。由于同一走廊上的輸電線路相互之間的距離較近且并行路徑較長，各線路之間的感應電壓較高：空載直流線路在首、末兩端開路的條件下，線路上的工頻感應電壓可高達數萬伏。過高的線路感應電壓，要求測量儀器必須有相應的耐壓水平；同時為了達到測量精度要求，必須提高信噪比，使測量儀器的輸出信號電平到達特定的水平。這勢必提高測量儀器的制造成本，增加儀器體積及重量。對同走廊既有多條交流線路，又有多條直流線路的狀況而言，被測量直流線路上不僅有交流感應電壓，還通過空中電導和電容感應有極高的直流感應電壓。過高的感應電壓，對測量人員也構成安全威脅。

5、本發明即是解決如何在高感應工頻電壓及直流電壓下，安全準確地測量輸電線路參數的方法。

技術實現思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，尋找一種高感應電壓環境下安全測量并計算單回雙極直流輸電線路參數方法。

2、本發明提供了一種高感應電壓環境下測量并計算單回雙極直流輸電線路參數方法，其特征在于，單回雙極直流輸電線路共有兩條單極導線，對稱布置于桿塔兩側，在非工頻頻率ω下，將雙極直流線路首端分成兩組不同的組合電路方式進行測量，所述方法包括：

3、步驟a：將雙極導線的末端均短路接地，將雙極導線首端并聯并對地施加單相電源，同步采集首端電源輸出的單相電壓和電流，按照公式（1）計算線路的零序短路阻抗：

4、??????????????????????（1）

5、步驟b：將雙極導線末端各自經阻抗z接地，將雙極導線首端并聯并對地施加單相電源，同步采集首端電源輸出的單相電壓和電流，按照公式（2）計算線路的零序串聯阻抗：

6、?????????????????????（2）

7、步驟c：將雙極導線的末端均短路接地，在首端雙極導線之間施加兩相正序電源，同步采集首端電源輸出的兩相電壓、和電流、,，按公式（3）計算線路的正序短路阻抗：

8、???????????????????（3）

9、步驟d：將雙極導線的末端各自經阻抗z接地，在首端雙極導線之間施加兩相正序電源，同步采集首端電源輸出的兩相電壓、和電流、，按公式（4）計算線路的正序串聯阻抗：

10、???????????????????（4）

11、步驟e：根據步驟a、b獲取的零序短路阻抗和零序串聯阻抗、以及串聯阻抗值z，按照公式（5）（6）分別計算線路的零序特征阻抗和傳播系數：

12、????????????????????（5）

13、?????????????（6）

14、其中，d為線路長度；

15、步驟f：根據步驟c、d測量計算得到的正序短路阻抗和正序串聯阻抗，以及串聯阻抗值z，按公式（7）（8）計算線路的正序特征阻抗和傳播系數：

16、???????????????????（7）

17、???????????????（8）

18、其中，d為線路長度；

19、步驟g：根據步驟e、f獲取的正序特征阻抗和傳播系數，以及零序特征阻抗和傳播系數，按照公式（9）-（12）分別計算線路單位長度的正序阻抗、正序導納、零序阻抗、零序導納：

20、?????????????????????（9）

21、????????????????????（10）

22、????????????????????（11）

23、???????????????????（12）

24、步驟h：根據步驟g獲取的線路單位長度的正序阻抗、正序導納、零序阻抗、零序導納，按照公式（13）-（19）分別計算出直流線路各項分布參數：

25、（1）單極導線單位長度的電阻r和對地電導g：

26、???????????????????????(13)

27、???????????????????????(14)

28、（2）單位長度的大地電阻：

29、???????????????????（15）

30、（3）單極導線單位長度的自感l和對地電容：

31、?????????????????????(16)

32、???????????????????????(17)

33、（4）雙極導線之間單位長度的互感m和耦合電容：

34、????????????????????(18)

35、???????????????????(19)

36、上述公式中的re（*）為取復數的實部，im（*）為取復數的虛部；ω為電源的非工頻角頻率。

37、在一個實施例中，所述方法還包括：

38、獲取串聯阻抗z在測量頻率ω的阻抗值。

39、上述高感應電壓環境下測量并計算單回雙極直流輸電線路參數方法，不必按照現行標準進行線路各種開路阻抗的測量，取而代之的是通過將雙極導線末端經阻抗z接地的方式，將線路的工頻感應電壓抑制在安全許可的范圍內，保障測量人員和測量設備的安全，同時通過測量線路串聯阻抗的方式，聯合短路阻抗測量結果進行參數計算，保證了測量的準確性。

技術特征：

1.一種高感應電壓環境下測量并計算單回雙極直流輸電線路參數方法，其特征在于，所述單回雙極直流輸電線路共有兩條單極導線，對稱布置于桿塔兩側，在非工頻頻率ω下，將雙極直流線路首端分成兩組不同的組合電路方式進行測量并計算，所述方法包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術總結
本發明涉及一種高感應電壓下測量并計算單回雙極直流輸電線路參數方法。所述方法包括：獲取雙極直流線路的兩相零序阻抗和兩相正序串聯阻抗，配合雙極直流線路的兩相零序短路阻抗和兩相零序串聯阻抗的結果，即可算出單回雙極直流輸電線路的各項自參數和耦合參數。本發明的優點是克服過去按照相關導則中測量線路空載零序開路阻抗和空載正序開路阻抗時，被測量線路受鄰近交、直流線路干擾，感應電壓過高，對測量人員和測量設備的安全構成的威脅。

技術研發人員：肖達理,肖遙,韋曉星,鄧軍,閻帥
受保護的技術使用者：中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司電力科研院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28