本書系統地闡述了輸配電線路參數測量理論、方法和工程應用，內容包括基于集中參數模型的參數帶電測量方法，基于工頻干擾的零序參數測量方法，T型接線線路參數測量方法，基于諧波分量的電容參數測量方法，基于分布參數模型的交（直）流線路參數測量方法，基于粒子群優化方法的參數測量方法，基于異頻法的參數測量方法，不換位線路參數測量方法，基于PMU的參數測量方法，線路參數抗干擾測量方法等。給出了詳細的測量原理、測量方法、數字仿真、測量裝置設計與軟件開發以及各種應用實例。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 輸配電線路參數測量概述 1
1.2 輸配電線路參數測量研究現狀 2
1.2.1 理論計算方法 2
1.2.2 基于集中參數模型的輸配電線路參數測量方法 3
1.2.3 基于分布參數模型的輸配電線路參數測量方法 3
1.2.4 基于智能優化方法的輸配電線路參數測量方法 4
1.2.5 不換位輸配電線路參數測量方法 4
1.2.6 基于PMU 的輸配電線路參數測量方法 5
1.2.7 T 型接線輸配電線路參數測量方法 5
1.2.8 基于諧波分量的輸配電線路電容參數測量方法 5
1.2.9 強干擾環境下輸配電線路參數抗干擾測量方法 6
1.3 本書主要內容 8
1.3.1 測量理論和方法 8
1.3.2 測量裝置 9
1.3.3 工程應用 9
第2章 傳統的輸配電線路參數測量方法及改進 10
2.1 傳統的輸配電線路參數測量方法 10
2.1.1 正序阻抗測量 10
2.1.2 正序電納測量 11
2.1.3 零序阻抗測量 13
2.1.4 零序電納測量 14
2.1.5 零序互阻抗測量 15
2.1.6 零序互電容測量 15
2.2 傳統的輸配電線路零序阻抗參數測量方法分析 16
2.2.1 傳統的零序自阻抗測量方法存在的問題 16
2.2.2 傳統的零序互阻抗測量方法存在的問題 18
2.3 現有測量方法的改進 19
2.3.1 正確測量電壓和計算零序自阻抗幅值的方法 19
2.3.2 正確測量零序自電阻和零序自電抗的方法 20
2.4 小結 21
第3章 基于集中參數模型的輸配電線路參數帶電測量 22
3.1 輸配電線路正序參數帶電測量方法 22
3.2 輸配電線路零序參數帶電測量方法 23
3.2.1 代數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 微分方程的積分求解方法 28
3.3 考慮線路電容電流的互感線路零序參數測量模型 29
3.4 平行同塔雙回互感線路參數帶電測量方法 30
3.5 利用線路兩端電流的互感線路參數帶電測量方法 32
3.6 帶電測量方法仿真 36
3.6.1 任意長度線路不考慮電容電流補償時的MATLAB 數字仿真 36
3.6.2 任意長度線路考慮電容電流補償時的MATLAB 數字仿真 37
3.6.3 平行雙回線路考慮電容電流補償時的MATLAB 數字仿真 37
3.7 小結 38
第4章 利用工頻干擾的輸配電線路零序參數測量 39
4.1 干擾法的理論基礎 39
4.2 利用工頻干擾的輸配電線路零序阻抗參數測量方法 42
4.2.1 代數方程法 42
4.2.2 微分方程法 43
4.2.3 積分方程法 44
4.3 利用工頻干擾的輸配電線路零序電容參數模型與求解方法 45
4.3.1 代數方程法 46
4.3.2 微分方程法 46
4.3.3 積分方程法 47
4.4 利用工頻干擾的互感線路零序阻抗參數模型與求解方法 48
4.4.1 代數方程法 48
4.4.2 微分方程法 50
4.4.3 積分方程法 53
4.5 利用工頻干擾的輸配電線路零序參數測量方法仿真 53
4.5.1 利用工頻干擾的輸配電線路零序電容測量方法仿真 53
4.5.2 利用工頻干擾的互感輸配電線路零序阻抗測量方法仿真 54
4.6 工頻干擾法在輸配電線路零序參數測量中的應用 58
4.6.1 測試線路基本情況 58
4.6.2 互感線路帶電測量方案 58
4.6.3 用干擾法實測零序阻抗與零序電容 59
4.6.4 傳統停電方法測量線路參數結果 59
4.6.5 干擾法測量線路參數結果 59
4.6.6 干擾法測量結果與傳統停電方法測量結果的對比 61
4.6.7 對線路參數測量結果的分析 62
4.7 小結 63
第5章 T 型接線輸配電線路參數測量 64
5.1 T 型接線輸配電線路參數測量方法 64
5.1.1 T 型接線輸配電線路零序參數測量方法 64
5.1.2 T 型接線輸配電線路正序參數測量方法 72
5.2 含T 型接線的互感線路零序阻抗參數帶電測量方法 74
5.2.1 代數方程法 75
5.2.2 微分方程法 76
5.2.3 積分方程法 80
5.3 T 型接線線路參數測量方法仿真 81
5.3.1 T 型接線線路零序阻抗參數帶電測量方法仿真 81
5.3.2 T 型接線線路零序阻抗參數停電測量方法仿真 83
5.3.3 T 型接線輸配電線路零序電容參數停電測量方法仿真 84
5.3.4 T 型接線輸配電線路正序阻抗參數停電測量方法仿真 85
5.3.5 T 型接線輸配電線路正序電容參數停電測量方法仿真 87
5.4 含T 型接線的互感線路參數測量方法仿真 88
5.4.1 代數法仿真模型及結果 88
5.4.2 微分法仿真模型及結果 89
5.5 小結 93
第6章 基于諧波分量的輸配電線路電容參數測量 94
6.1 傳統單回不換位輸配電線路電容測量方法 94
6.2 基于諧波分量的單回不換位輸配電線路電容測量方法 96
6.2.1 飽和變壓器的諧波產生原理分析 96
6.2.2 基于三次諧波分量的電容測量方法 97
6.3 基于三次諧波分量的單回不換位輸配電線路電容仿真測量 98
6.4 220kV 洋洛Ⅰ線電容參數實地測量 100
6.5 小結 104
第7章 基于分布參數模型的超/特高壓輸電線路參數測量 105
7.1 單回超/特高壓輸電線路參數測量方法 105
7.1.1 單回超/特高壓輸電線路正序參數測量方法 105
7.1.2 單回超/特高壓輸電線路零序參數測量方法 106
7.1.3 仿真分析 107
7.2 同塔雙回超/特高壓輸電線路參數測量方法 109
7.2.1 同塔雙回超/特高壓輸電線路零序自參數不相同的測量方法 109
7.2.2 同塔雙回超/特高壓輸電線路零序自參數相同的測量方法 113
7.2.3 仿真分析 115
7.3 雙回部分同塔輸電線路參數測量方法 122
7.3.1 雙回共一端部分同塔輸電線路零序參數測量方法 122
7.3.2 雙回不共端部分同塔輸電線路零序參數測量方法 128
7.3.3 仿真分析 134
7.4 混壓雙回混合長度超/特高壓輸電線路參數測量方法 145
7.4.1 測量原理 145
7.4.2 仿真分析 149
7.5 同塔三回超/特高壓輸電線路工頻參數測量方法 151
7.5.1 測量原理 151
7.5.2 仿真分析 156
7.6 同塔四回超/特高壓輸電線路參數測量方法 162
7.6.1 同壓同塔四回超/特高壓輸電線路參數測量方法 162
7.6.2 混壓同塔四回超/特高壓輸電線路參數測量方法 168
7.6.3 仿真分析 174
7.7 雙極直流輸電線路參數測量方法 183
7.7.1 測量原理 183
7.7.2 特高壓直流輸電線路正序(線模)參數測量 185
7.7.3 特高壓直流輸電線路零序(地模)參數測量 186
7.7.4 仿真分析 187
7.8 混壓雙極直流輸電線路零序參數測量方法 190
7.8.1 測量原理 190
7.8.2 仿真分析 196
7.9 小結 200
第8章 基于粒子群優化方法的輸配電線路參數測量 201
8.1 粒子群算法的基本原理 201
8.2 帶慣性權重的粒子群算法 201
8.3 帶收縮因子的粒子群算法 202
8.4 基于粒子群優化方法的輸配電線路參數測量方法 202
8.5 數值仿真 207
8.5.1 單回超/特高壓交流線路零序參數測量 207
8.5.2 雙回超/特高壓交流線路零序參數測量 209
8.5.3 雙回雙極超高壓直流線路零序參數測量 212
8.6 小結 213
第9章 基于異頻法的輸配電線路零序參數帶電測量 214
9.1 傳統異頻法測量輸配電線路零序阻抗的誤差分析 214
9.2 測量輸配電線路零序阻抗的新型異頻測量方法 216
9.2.1 新型異頻法測量原理 216
9.2.2 基于加漢明窗的FFT 高精度諧波檢測改進算法 217
9.3 新型異頻法測量輸配電線路零序參數的仿真分析 218
9.3.1 三回互感線路零序阻抗的MATLAB 仿真 218
9.3.2 同塔四回輸配電線路零序阻抗的PSCAD 仿真 222
9.4 新型異頻法在輸配電線路參數測量中的應用 227
9.4.1 測量線路的基本情況 227
9.4.2 線路參數測量結果 228
9.5 小結 230
第10章 不換位輸配電線路參數測量 231
10.1 單回不換位輸配電線路參數測量方法 231
10.1.1 無干擾環境下單回不換位輸配電線路停電測量方法 231
10.1.2 無干擾環境下單回不換位輸配電線路帶電測量方法 234
10.1.3 干擾環境下單回不換位輸配電線路停電測量方法 234
10.2 單回不換位輸配電線路PSCAD 仿真結果對比分析 235
10.2.1 無干擾時停電測量方法仿真 236
10.2.2 無干擾時帶電測量方法仿真 238
10.2.3 基于增量法的抗干擾測量仿真 238
10.3 同塔雙回不換位輸配電線路參數測量方法 240
10.3.1 無干擾環境下同塔雙回不換位輸配電線路參數停電測量方法 242
10.3.2 無干擾環境下同塔雙回不換位輸配電線路參數帶電測量方法 244
10.3.3 干擾環境下同塔雙回不換位輸配電線路參數停電測量方法 244
10.4 左右對稱雙回不換位輸配電線路PSCAD 仿真結果對比分析 244
10.4.1 無干擾時停電測量方法仿真 245
10.4.2 無干擾時帶電測量方法仿真 246
10.4.3 基于增量法的抗干擾測量仿真 247
10.5 同塔四回不換位輸配電線路參數測量方法 249
10.5.1 同塔四回不換位輸配電線路模型分析 249
10.5.2 測量原理 249
10.5.3 同塔四回不換位輸配電線路參數測量方法 254
10.6 基于分布參數模型的不換位輸電線路相參數測量方法 260
10.6.1 不換位輸電線路相參數測量方法 260
10.6.2 不換位輸電線路相參數測量方法仿真 265
10.7 不換位T 型輸配電線路參數測量方法 269
10.7.1 不換位T 型輸配電線路參數測量原理 269
10.7.2 Levenberg-Marquardt 優化算法 272
10.7.3 不換位T 型輸配電線路參數仿真 273
10.8 小結 276
第11章 基于PMU 的輸配電線路參數測量 278
11.1 PMU 簡介 278
11.1.1 PMU 裝置原理 278
11.1.2 PMU 裝置結構 278
11.1.3 PMU 裝置功能 279
11.1.4 PMU 裝置應用 280
11.2 基于PMU 數據的輸配電線路參數測量方法 280
11.3 基于PMU 數據的輸配電線路工頻參數測量實例 281
11.3.1 參數測量方法 281
11.3.2 廣東電網500kV 鰲五J 線路正序參數測量 281
11.3.3 湖北電網500kV 蒲咸Ⅰ、Ⅱ線路正序參數測量 283
11.4 小結 284
第12章 輸配電線路零序參數抗干擾測量 285
12.1 零序阻抗參數測量原理 285
12.2 抗干擾測量方法原理簡介 287
12.2.1 增量法 287
12.2.2 異頻法 288
12.2.3 倒相法 288
12.2.4 干擾法 289
12.2.5 大電流法 289
12.2.6 諧波法 289
12.3 仿真分析 292
12.3.1 仿真模型 292
12.3.2 增量法仿真結果 292
12.3.3 異頻法仿真結果 294
12.3.4 倒相法仿真結果 295
12.3.5 干擾法仿真結果 295
12.3.6 大電流法仿真結果 296
12.4 各抗干擾測量方法的分析對比 297
12.4.1 干擾線路與被測線路的耦合由弱到強 297
12.4.2 干擾信號時刻在變化 298
12.4.3 結論 299
12.5 小結 300
第13章 基于GPS 和嵌入式技術的輸配電線路參數測量系統 301
13.1 輸配電線路參數測量系統的硬件設計 301
13.1.1 機箱設計 301
13.1.2 嵌入式硬件系統設計 301
13.2 輸配電線路參數測量系統的軟件設計 307
13.2.1 程序界面部分 307
13.2.2 基于GPS 的同步采樣 308
13.2.3 GPS 同步時間報文解碼程序 309
13.2.4 下位機DSP 數據采集程序 310
13.2.5 上位機數據處理程序 311
13.2.6 多線程技術 312
13.2.7 ActiveX 控件 313
13.3 小結 313
第14章 線路參數測量系統的RTDS 仿真與模擬測試 314
14.1 RTDS 數字仿真 314
14.1.1 RTDS 簡介 314
14.1.2 正序阻抗仿真測量 314
14.1.3 零序阻抗仿真測量 316
14.1.4 正序導納仿真測量 317
14.1.5 零序導納仿真測量 318
14.2 模擬測試 320
14.3 標定測試 322
14.4 小結 326
第15章 輸配電線路參數測量理論、方法與測量系統的應用 327
15.1 輸配電線路參數帶電測量方案 327
15.1.1 線路基本情況 327
15.1.2 參數帶電測量方案 327
15.1.3 零序自阻抗測量步驟 328
15.1.4 零序阻抗帶電測量步驟 329
15.1.5 零序電容測量步驟 330
15.1.6 正序電容測量步驟 331
15.1.7 正序阻抗測量步驟 332
15.2 海南電網110kV 寶邑Ⅰ回、Ⅱ回線路參數帶電測量 333
15.2.1 線路基本情況 333
15.2.2 線路參數測量方式 333
15.2.3 線路零序參數帶電測量方案 334
15.2.4 正序阻抗和正序電容測量接線 334
15.2.5 零序阻抗和零序電容測量接線 334
15.2.6 現場測量情形 334
15.2.7 線路參數理論計算值 334
15.2.8 停電方法的正序參數測量結果 336
15.2.9 停電方法的零序自阻抗測量結果 337
15.2.10 停電方法的零序電納測量結果 339
15.2.11 停電方法的零序阻抗測量結果 339
15.2.12 帶電測量結果 341
15.2.13 理論計算值、停電測量結果與帶電測量結果的對比分析 344
15.3 海南電網220kV 洋洛Ⅰ回、洋洛Ⅱ回線路參數帶電測量 346
15.3.1 線路基本情況 346
15.3.2 參數測量方案 346
15.3.3 線路參數的理論計算值 347
15.3.4 現場測量情形 348
15.3.5 線路自參數測量結果 349
15.3.6 線路零序阻抗參數帶電測量結果 362
15.3.7 對線路參數測量結果的分析 367
15.3.8 結論與建議 370
15.4 湖北電網220kV 廠前變—鋼都變電纜線路參數測量 370
15.4.1 線路基本情況 370
15.4.2 參數測量方案 371
15.4.3 現場測量情形 371
15.4.4 測量結果 371
15.5 山東電網220kV 華趙Ⅰ回、華趙Ⅱ回線路參數帶電測量 375
15.5.1 線路基本情況 375
15.5.2 參數測量方案 375
15.5.3 現場測量設備 376
15.5.4 現場測量情形 377
15.5.5 測量結果 378
15.6 福建電網220kV 奇莆線與紅莆線線路參數帶電測量 381
15.6.1 線路基本情況 381
15.6.2 測量方案及測量步驟 382
15.6.3 現場測量情形 382
15.6.4 測量結果 383
15.7 河南電網220kV 酈楚Ⅰ回、Ⅱ回線路零序阻抗參數帶電測量 386
15.8 寧夏電網220kV 武銀甲、武銀乙、武新線線路參數帶電測量 389
15.8.1 線路基本情況 389
15.8.2 測量方案 390
15.8.3 測量數據與參數計算 391
15.8.4 測量結果與分析 392
15.9 河南鄭州電網220kV 互感線路零序參數測量 393
15.9.1 線路基本情況與測量參數 393
15.9.2 測量方案與測量數據 394
15.9.3 測量結果與分析 397
15.10 湖北襄陽電網新建220kV 襄東線路零序參數測量 398
15.10.1 線路基本情況 398
15.10.2 帶電測量方案 398
15.10.3 傳統測量方案 399
15.10.4 測量結果與分析 399
15.10.5 結論與建議 402
15.11 寧夏電網330kV 侯銅Ⅰ、Ⅱ回線路參數測量 402
15.11.1 線路基本情況 402
15.11.2 主要測量儀器設備 402
15.11.3 侯銅Ⅰ回、Ⅱ回正序電納測量 403
15.11.4 侯銅Ⅰ回、Ⅱ回零序電納測量 403
15.11.5 侯銅Ⅰ回、Ⅱ回零序阻抗測量 403
15.11.6 侯銅Ⅰ回、Ⅱ回正序阻抗測量 404
15.11.7 侯銅Ⅰ回、Ⅱ回間零序互感測量 404
15.11.8 侯銅Ⅰ回、Ⅱ回工頻參數測量結果與分析 405
15.12 西北電網330kV 銅靖Ⅰ回、Ⅱ回線路參數帶電測量 405
15.12.1 線路基本情況 405
15.12.2 線路參數理論計算值 406
15.12.3 儀器設備選擇與測量接線 407
15.12.4 線路參數帶電測量結果 408
15.13 大連電網500kV 互感線路參數帶電測量 409
15.13.1 線路基本情況 409
15.13.2 零序參數帶電測量方案 410
15.13.3 正序參數測量方案 412
15.13.4 線路參數帶電測量結果 412
15.14 中山電網110kV 含T 接線互感線路參數帶電測量 414
15.14.1 線路基本情況 414
15.14.2 線路參數測量方案 415
15.14.3 現場測量情形 415
15.14.4 線路參數帶電測量結果 416
15.15 小結 417
參考文獻 418
新書資訊