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第1章 绪论1

1.1 输配电线路参数测量概述1

1.2 输配电线路参数测量研究现状2

1.2.1 理论计算方法2

1.2.2 基于集中参数模型的输配电线路参数测量方法3

1.2.3 基于分布参数模型的输配电线路参数测量方法3

1.2.4 基于智能优化方法的输配电线路参数测量方法4

1.2.5 不换位输配电线路参数测量方法4

1.2.6 基于PMU的输配电线路参数测量方法5

1.2.7 T型接线输配电线路参数测量方法5

1.2.8 基于谐波分量的输配电线路电容参数测量方法5

1.2.9 强干扰环境下输配电线路参数抗干扰测量方法6

1.3 本书主要内容8

1.3.1 测量理论和方法8

1.3.2 测量装置9

1.3.3 工程应用9

第2章 传统的输配电线路参数测量方法及改进10

2.1 传统的输配电线路参数测量方法10

2.1.1 正序阻抗测量10

2.1.2 正序电纳测量11

2.1.3 零序阻抗测量13

2.1.4 零序电纳测量14

2.1.5 零序互阻抗测量15

2.1.6 零序互电容测量15

2.2 传统的输配电线路零序阻抗参数测量方法分析16

2.2.1 传统的零序自阻抗测量方法存在的问题16

2.2.2 传统的零序互阻抗测量方法存在的问题18

2.3 现有测量方法的改进19

2.3.1 正确测量电压和计算零序自阻抗幅值的方法19

2.3.2 正确测量零序自电阻和零序自电抗的方法20

2.4 小结21

第3章 基于集中参数模型的输配电线路参数带电测量22

3.1 输配电线路正序参数带电测量方法22

3.2 输配电线路零序参数带电测量方法23

3.2.1 代数方程模型及其求解方法23

3.2.2 微分方程模型及差分求解法25

3.2.3 微分方程的积分求解方法28

3.3 考虑线路电容电流的互感线路零序参数测量模型29

3.4 平行同塔双回互感线路参数带电测量方法30

3.5 利用线路两端电流的互感线路参数带电测量方法32

3.6 带电测量方法仿真36

3.6.1 任意长度线路不考虑电容电流补偿时的MATLAB数字仿真36

3.6.2 任意长度线路考虑电容电流补偿时的MATLAB数字仿真37

3.6.3 平行双回线路考虑电容电流补偿时的MATLAB数字仿真37

3.7 小结38

第4章 利用工频干扰的输配电线路零序参数测量39

4.1 干扰法的理论基础39

4.2 利用工频干扰的输配电线路零序阻抗参数测量方法42

4.2.1 代数方程法42

4.2.2 微分方程法43

4.2.3 积分方程法44

4.3 利用工频干扰的输配电线路零序电容参数模型与求解方法45

4.3.1 代数方程法46

4.3.2 微分方程法46

4.3.3 积分方程法47

4.4 利用工频干扰的互感线路零序阻抗参数模型与求解方法48

4.4.1 代数方程法48

4.4.2 微分方程法50

4.4.3 积分方程法53

4.5 利用工频干扰的输配电线路零序参数测量方法仿真53

4.5.1 利用工频干扰的输配电线路零序电容测量方法仿真53

4.5.2 利用工频干扰的互感输配电线路零序阻抗测量方法仿真54

4.6 工频干扰法在输配电线路零序参数测量中的应用58

4.6.1 测试线路基本情况58

4.6.2 互感线路带电测量方案58

4.6.3 用干扰法实测零序阻抗与零序电容59

4.6.4 传统停电方法测量线路参数结果59

4.6.5 干扰法测量线路参数结果59

4.6.6 干扰法测量结果与传统停电方法测量结果的对比61

4.6.7 对线路参数测量结果的分析62

4.7 小结63

第5章 T型接线输配电线路参数测量64

5.1 T型接线输配电线路参数测量方法64

5.1.1 T型接线输配电线路零序参数测量方法64

5.1.2 T型接线输配电线路正序参数测量方法72

5.2 含T型接线的互感线路零序阻抗参数带电测量方法74

5.2.1 代数方程法75

5.2.2 微分方程法76

5.2.3 积分方程法80

5.3 T型接线线路参数测量方法仿真81

5.3.1 T型接线线路零序阻抗参数带电测量方法仿真81

5.3.2 T型接线线路零序阻抗参数停电测量方法仿真83

5.3.3 T型接线输配电线路零序电容参数停电测量方法仿真84

5.3.4 T型接线输配电线路正序阻抗参数停电测量方法仿真85

5.3.5 T型接线输配电线路正序电容参数停电测量方法仿真87

5.4 含T型接线的互感线路参数测量方法仿真88

5.4.1 代数法仿真模型及结果88

5.4.2 微分法仿真模型及结果89

5.5 小结93

第6章 基于谐波分量的输配电线路电容参数测量94

6.1 传统单回不换位输配电线路电容测量方法94

6.2 基于谐波分量的单回不换位输配电线路电容测量方法96

6.2.1 饱和变压器的谐波产生原理分析96

6.2.2 基于三次谐波分量的电容测量方法97

6.3 基于三次谐波分量的单回不换位输配电线路电容仿真测量98

6.4 220kV洋洛I线电容参数实地测量100

6.5 小结104

第7章 基于分布参数模型的超/特高压输电线路参数测量105

7.1 单回超／特高压输电线路参数测量方法105

7.1.1 单回超／特高压输电线路正序参数测量方法105

7.1.2 单回超／特高压输电线路零序参数测量方法106

7.1.3 仿真分析107

7.2 同塔双回超／特高压输电线路参数测量方法109

7.2.1 同塔双回超／特高压输电线路零序自参数不相同的测量方法109

7.2.2 同塔双回超／特高压输电线路零序自参数相同的测量方法113

7.2.3 仿真分析115

7.3 双回部分同塔输电线路参数测量方法122

7.3.1 双回共一端部分同塔输电线路零序参数测量方法122

7.3.2 双回不共端部分同塔输电线路零序参数测量方法128

7.3.3 仿真分析134

7.4 混压双回混合长度超／特高压输电线路参数测量方法145

7.4.1 测量原理145

7.4.2 仿真分析149

7.5 同塔三回超／特高压输电线路工频参数测量方法151

7.5.1 测量原理151

7.5.2 仿真分析156

7.6 同塔四回超／特高压输电线路参数测量方法162

7.6.1 同压同塔四回超／特高压输电线路参数测量方法162

7.6.2 混压同塔四回超/特高压输电线路参数测量方法168

7.6.3 仿真分析174

7.7 双极直流输电线路参数测量方法183

7.7.1 测量原理183

7.7.2 特高压直流输电线路正序（线模）参数测量185

7.7.3 特高压直流输电线路零序（地模）参数测量186

7.7.4 仿真分析187

7.8 混压双极直流输电线路零序参数测量方法190

7.8.1 测量原理190

7.8.2 仿真分析196

7.9 小结200

第8章 基于粒子群优化方法的输配电线路参数测量201

8.1 粒子群算法的基本原理201

8.2 带惯性权重的粒子群算法201

8.3 带收缩因子的粒子群算法202

8.4 基于粒子群优化方法的输配电线路参数测量方法202

8.5 数值仿真207

8.5.1 单回超／特高压交流线路零序参数测量207

8.5.2 双回超／特高压交流线路零序参数测量209

8.5.3 双回双极超高压直流线路零序参数测量212

8.6 小结213

第9章 基于异频法的输配电线路零序参数带电测量214

9.1 传统异频法测量输配电线路零序阻抗的误差分析214

9.2 测量输配电线路零序阻抗的新型异频测量方法216

9.2.1 新型异频法测量原理216

9.2.2 基于加汉明窗的FFT高精度谐波检测改进算法217

9.3 新型异频法测量输配电线路零序参数的仿真分析218

9.3.1 三回互感线路零序阻抗的MATLAB仿真218

9.3.2 同塔四回输配电线路零序阻抗的PSCAD仿真222

9.4 新型异频法在输配电线路参数测量中的应用227

9.4.1 测量线路的基本情况227

9.4.2 线路参数测量结果228

9.5 小结230

第10章 不换位输配电线路参数测量231

10.1 单回不换位输配电线路参数测量方法231

10.1.1 无干扰环境下单回不换位输配电线路停电测量方法231

10.1.2 无干扰环境下单回不换位输配电线路带电测量方法234

10.1.3 干扰环境下单回不换位输配电线路停电测量方法234

10.2 单回不换位输配电线路PSCAD仿真结果对比分析235

10.2.1 无干扰时停电测量方法仿真236

10.2.2 无干扰时带电测量方法仿真238

10.2.3 基于增量法的抗干扰测量仿真238

10.3 同塔双回不换位输配电线路参数测量方法240

10.3.1 无干扰环境下同塔双回不换位输配电线路参数停电测量方法242

10.3.2 无干扰环境下同塔双回不换位输配电线路参数带电测量方法244

10.3.3 干扰环境下同塔双回不换位输配电线路参数停电测量方法244

10.4 左右对称双回不换位输配电线路PSCAD仿真结果对比分析244

10.4.1 无干扰时停电测量方法仿真245

10.4.2 无干扰时带电测量方法仿真246

10.4.3 基于增量法的抗干扰测量仿真247

10.5 同塔四回不换位输配电线路参数测量方法249

10.5.1 同塔四回不换位输配电线路模型分析249

10.5.2 测量原理249

10.5.3 同塔四回不换位输配电线路参数测量方法254

10.6 基于分布参数模型的不换位输电线路相参数测量方法260

10.6.1 不换位输电线路相参数测量方法260

10.6.2 不换位输电线路相参数测量方法仿真265

10.7 不换位T型输配电线路参数测量方法269

10.7.1 不换位T型输配电线路参数测量原理269

10.7.2 Levenberg-Marquardt优化算法272

10.7.3 不换位T型输配电线路参数仿真273

10.8 小结276

第11章 基于PMU的输配电线路参数测量278

11.1 PMU简介278

11.1.1 PMU装置原理278

11.1.2 PMU装置结构278

11.1.3 PMU装置功能279

11.1.4 PMU装置应用280

11.2 基于PMU数据的输配电线路参数测量方法280

11.3 基于PMU数据的输配电线路工频参数测量实例281

11.3.1 参数测量方法281

11.3.2 广东电网500kV鳌五J线路正序参数测量281

11.3.3 湖北电网500kV蒲咸Ⅰ、Ⅱ线路正序参数测量283

11.4 小结284

第12章 输配电线路零序参数抗干扰测量285

12.1 零序阻抗参数测量原理285

12.2 抗干扰测量方法原理简介287

12.2.1 增量法287

12.2.2 异频法288

12.2.3 倒相法288

12.2.4 干扰法289

12.2.5 大电流法289

12.2.6 谐波法289

12.3 仿真分析292

12.3.1 仿真模型292

12.3.2 增量法仿真结果292

12.3.3 异频法仿真结果294

12.3.4 倒相法仿真结果295

12.3.5 干扰法仿真结果295

12.3.6 大电流法仿真结果296

12.4 各抗干扰测量方法的分析对比297

12.4.1 干扰线路与被测线路的耦合由弱到强297

12.4.2 干扰信号时刻在变化298

12.4.3 结论299

12.5 小结300

第13章 基于GPS和嵌入式技术的输配电线路参数测量系统301

13.1 输配电线路参数测量系统的硬件设计301

13.1.1 机箱设计301

13.1.2 嵌入式硬件系统设计301

13.2 输配电线路参数测量系统的软件设计307

13.2.1 程序界面部分307

13.2.2 基于GPS的同步采样308

13.2.3 GPS同步时间报文解码程序309

13.2.4 下位机DSP数据采集程序310

13.2.5 上位机数据处理程序311

13.2.6 多线程技术312

13.2.7 ActiveX控件313

13.3 小结313

第14章 线路参数测量系统的RTDS仿真与模拟测试314

14.1 RTDS数字仿真314

14.1.1 RTDS简介314

14.1.2 正序阻抗仿真测量314

14.1.3 零序阻抗仿真测量316

14.1.4 正序导纳仿真测量317

14.1.5 零序导纳仿真测量318

14.2 模拟测试320

14.3 标定测试322

14.4 小结326

第15章 输配电线路参数测量理论、方法与测量系统的应用327

15.1 输配电线路参数带电测量方案327

15.1.1 线路基本情况327

15.1.2 参数带电测量方案327

15.1.3 零序自阻抗测量步骤328

15.1.4 零序阻抗带电测量步骤329

15.1.5 零序电容测量步骤330

15.1.6 正序电容测量步骤331

15.1.7 正序阻抗测量步骤332

15.2 海南电网110kV宝邑Ⅰ回、Ⅱ回线路参数带电测量333

15.2.1 线路基本情况333

15.2.2 线路参数测量方式333

15.2.3 线路零序参数带电测量方案334

15.2.4 正序阻抗和正序电容测量接线334

15.2.5 零序阻抗和零序电容测量接线334

15.2.6 现场测量情形334

15.2.7 线路参数理论计算值334

15.2.8 停电方法的正序参数测量结果336

15.2.9 停电方法的零序自阻抗测量结果337

15.2.10 停电方法的零序电纳测量结果339

15.2.11 停电方法的零序阻抗测量结果339

15.2.12 带电测量结果341

15.2.13 理论计算值、停电测量结果与带电测量结果的对比分析344

15.3 海南电网220kV洋洛Ⅰ回、洋洛Ⅱ回线路参数带电测量346

15.3.1 线路基本情况346

15.3.2 参数测量方案346

15.3.3 线路参数的理论计算值347

15.3.4 现场测量情形348

15.3.5 线路自参数测量结果349

15.3.6 线路零序阻抗参数带电测量结果362

15.3.7 对线路参数测量结果的分析367

15.3.8 结论与建议370

15.4 湖北电网220kV厂前变—钢都变电缆线路参数测量370

15.4.1 线路基本情况370

15.4.2 参数测量方案371

15.4.3 现场测量情形371

15.4.4 测量结果371

15.5 山东电网220kV华赵Ⅰ回、华赵Ⅱ回线路参数带电测量375

15.5.1 线路基本情况375

15.5.2 参数测量方案375

15.5.3 现场测量设备376

15.5.4 现场测量情形377

15.5.5 测量结果378

15.6 福建电网220kV奇莆线与红莆线线路参数带电测量381

15.6.1 线路基本情况381

15.6.2 测量方案及测量步骤382

15.6.3 现场测量情形382

15.6.4 测量结果383

15.7 河南电网220kV郦楚Ⅰ回、Ⅱ回线路零序阻抗参数带电测量386

15.8 宁夏电网220kV武银甲、武银乙、武新线线路参数带电测量389

15.8.1 线路基本情况389

15.8.2 测量方案390

15.8.3 测量数据与参数计算391

15.8.4 测量结果与分析392

15.9 河南郑州电网220kV互感线路零序参数测量393

15.9.1 线路基本情况与测量参数393

15.9.2 测量方案与测量数据394

15.9.3 测量结果与分析397

15.10 湖北襄阳电网新建220kV襄东线路零序参数测量398

15.10.1 线路基本情况398

15.10.2 带电测量方案398

15.10.3 传统测量方案399

15.10.4 测量结果与分析399

15.10.5 结论与建议402

15.11 宁夏电网330kV侯铜Ⅰ、Ⅱ回线路参数测量402

15.11.1 线路基本情况402

15.11.2 主要测量仪器设备402

15.11.3 侯铜Ⅰ回、Ⅱ回正序电纳测量403

15.11.4 侯铜Ⅰ回、Ⅱ回零序电纳测量403

15.11.5 侯铜Ⅰ回、Ⅱ回零序阻抗测量403

15.11.6 侯铜Ⅰ回、Ⅱ回正序阻抗测量404

15.11.7 侯铜Ⅰ回、Ⅱ回间零序互感测量404

15.11.8 侯铜Ⅰ回、Ⅱ回工频参数测量结果与分析405

15.12 西北电网330kV铜靖Ⅰ回、Ⅱ回线路参数带电测量405

15.12.1 线路基本情况405

15.12.2 线路参数理论计算值406

15.12.3 仪器设备选择与测量接线407

15.12.4 线路参数带电测量结果408

15.13 大连电网500kV互感线路参数带电测量409

15.13.1 线路基本情况409

15.13.2 零序参数带电测量方案410

15.13.3 正序参数测量方案412

15.13.4 线路参数带电测量结果412

15.14 中山电网110kV含T接线互感线路参数带电测量414

15.14.1 线路基本情况414

15.14.2 线路参数测量方案415

15.14.3 现场测量情形415

15.14.4 线路参数带电测量结果416

15.15 小结417

参考文献418