【導(dǎo)讀】它作為電力輸電系統(tǒng)的主要組成部分，其參數(shù)是電力系統(tǒng)進(jìn)行各種分析、裝置等的正確運(yùn)行。同桿并架雙回線路難以實(shí)現(xiàn)完全換位造成線路參數(shù)不對(duì)稱，多回。對(duì)此本文提出了一種同桿并架雙回線路參數(shù)計(jì)算方法，并采用C-Sharp高。級(jí)程序語言編制了一套同桿并架雙回線路參數(shù)計(jì)算軟件。該軟件具有人機(jī)界面友好、層次結(jié)構(gòu)清楚、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。論文還以某一段實(shí)際的同桿并架雙回輸電線路

　　

【正文】 逆，采用分開求逆法對(duì)于復(fù)數(shù)矩陣 C 有 iBC? （ 31） 其中實(shí)部矩陣 A，虛部矩陣 B 是 n 階可逆矩陣。 1111111 )()()( ??????? ?????? BBAABiABBAAiBAC （ 32） 對(duì)于此次的復(fù)數(shù)矩陣實(shí)部矩陣和虛部矩陣都是可逆的，因此次方法可行。這樣就把復(fù)數(shù)矩陣求逆轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)矩陣求逆，雖然需求很多次實(shí)數(shù)逆矩陣，但對(duì)于計(jì)算機(jī)程序而言是很容易實(shí)現(xiàn)的。 4 軟件計(jì)算校驗(yàn)和仿真 選取工程實(shí)際中某一段同桿并架雙回輸電線路為實(shí)例 在 PASCAD 中搭建線路模型， 測(cè)試其在各種運(yùn)行工況時(shí)的參數(shù)，包括各線路自阻抗、互阻抗，各回線路正序阻抗、零序阻抗、正序電納和零序電納，選取兩回線并列運(yùn)行的情況分別介紹各參數(shù)的具體測(cè)量方法，其它運(yùn)行工況下參數(shù)的測(cè)量方法可依此類推。 然后用軟件進(jìn)行結(jié)果校驗(yàn)，并與 PSCAD 仿真結(jié)果進(jìn)行比較。 即可校驗(yàn)軟件的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步和傳統(tǒng)方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析，對(duì)比二者的準(zhǔn)確度。 我們選取的計(jì)算線路原型為 斗荊ⅠⅡ回 500kV 輸電線路 ，其主要參數(shù)如下： 回路數(shù)： 2；導(dǎo)線分裂數(shù)： 4；導(dǎo)線分裂間距： 500mm；長度： 50km； 換位：無； 導(dǎo)線對(duì)地平均高度： （下相） （中相） （上相）； 地線對(duì)地平均高度： ； 導(dǎo)線型號(hào)： ACSR720/50； 外徑： ；直流電阻： /km； 地線型號(hào)： LBGJ12040AC； 外徑： ；直流電阻： /km； 42 25 線路排列方式如下圖： 圖 41 斗荊ⅠⅡ回 500kV輸電線路排列方式 軟件計(jì)算結(jié)果 打開該軟件根據(jù)提示將相應(yīng)的參數(shù)輸入其中計(jì)算到的結(jié)果如下： 表 41 軟件計(jì)算結(jié)果 表 42 軟件計(jì)算各線路自阻抗和互阻抗（Ω ） a b c A B C a + + + + + + b + + + + + + c + + + + + + 運(yùn)行方式 正序阻抗（Ω） 零序阻抗（ Ω） 正序電納（ S） 零序電納（ S） 兩回線并列運(yùn)行 + + *106 *106 一回線運(yùn)行，另一回接地檢修 + + *106 *106 單回線運(yùn)行 + + *106 *106 g1(11,) g2(11,) a(,) b(,) c(,) A(,) B(,) C(,) 42 26 A + + + + + + B + + + + + + C + + + + + + PSCAD 直接仿真 PSCAD 直接仿真計(jì)算是直接搭建輸電線路模型，然后進(jìn)行仿真，仿真軟件將直接計(jì)算出系統(tǒng)輸電線路的各項(xiàng)參數(shù)，如下圖所示。 圖 42 系統(tǒng)電路圖 圖 43 線路及桿塔模型圖 根據(jù)上述仿真得到的結(jié)果如下： 42 27 表 43 PSCAD 直接仿真結(jié)果 表 44 PSCAD 直接仿真各線路自阻抗和互阻抗 a b c A B C a + + + + + + b + + + + + + c + + + + + + A + + + + + + B + + + + + + C + + + + + + 方式仿真 按照上述參數(shù)在 PSCAD 中搭建線路模型，測(cè)試其在各種運(yùn)行工況時(shí)的參數(shù)，包括各線路自阻抗、互阻抗，各回線路正序阻抗、零序阻抗、正序電納和零序電納，下面選取兩回線并列運(yùn)行的情況分別介紹各參數(shù)的具體測(cè)量方法，其它運(yùn)行工況下參數(shù)的測(cè)量方法可依此類推。 正序阻抗：將線路末端接地，則線路首端電壓的正序分量與電流的正序分量 11 1UZ I? （ 41） 運(yùn)行方式 正序阻抗（Ω） 零序阻抗（Ω） 正序電納（ S） 零序電納（ S） 兩回線并列運(yùn)行 + + *106 *106 一回線運(yùn)行，另一回接地檢修 + + *106 *106 單回線運(yùn)行 + + *106 *106 42 28 的比值即為正序阻抗，電路圖如圖 44 所示，假設(shè) U1為 Ua、 Ub 和 Uc的正序分量，I1為 Ia、 Ib 和 Ic的正序分量，則 圖 44 兩回線運(yùn)行正序阻抗測(cè)量電路 正序電納：正序電納的測(cè)量方法與正序阻抗基本相似，只需將測(cè)量回路各相末端開路即可。 零序阻抗：將線路末端接地，則線路首端電壓的零序分量與電流的零序分量的比值即為零序阻抗，電路圖如圖 45 示，假設(shè) U0為 Ua、 Ub 和 Uc的零序分量， I0為 Ia、 Ib和 Ic的零序分量，則 000 IUZ? （ 42） 零序電納：零序電納的測(cè)量方法與零序阻抗基本相似，只需將測(cè)量回路的各相末端開路即可。 圖 45 兩回線運(yùn)行零序阻抗測(cè)量電路 Ic Ib Ia A B C g1 g2 Ua Ub Uc 42 29 線路自阻抗和互阻抗：按照自阻抗和互阻抗的定義，只將一條線首端路接電源，其它線路斷開，該條線首端電壓與電流比值為自阻抗，其它線路首端電壓與該線路電流的比值為它們之間的互阻抗。地線總是保持接地狀態(tài)，這樣我們仿真得到的自阻抗和互阻抗就考慮了地線影響，對(duì)應(yīng)于軟件計(jì)算中消去地線相關(guān)行和列 的阻抗矩陣。電路圖如圖 46 所示， Zaa、 Zab分別表示導(dǎo)線 a 的自阻抗和導(dǎo)線 a 與 b 之間的互阻抗，則 aaIUZ?aa （ 43） UZ Ibaba? （ 44） 圖 46 線路自阻抗和互阻抗測(cè)量電路 圖 47 斗荊線 PSCAD仿真模 型 42 30 通過上述實(shí)測(cè)方法在 PSCAD 中仿真中得到的結(jié)果如下表： 表 45 PSCAD 實(shí)測(cè)仿真結(jié)果 表 46 PSCAD 實(shí)測(cè)仿真各線路自阻抗和互阻抗 a b c A B C a + + + + + + b + + + + + + c + + + + + + A + + + + + + B + + + + + + C + + + + + + PSCAD 仿真、軟件計(jì)算兩種方法得到序阻抗和序電納對(duì)比如表 47，由表中數(shù)據(jù)對(duì)比可知，兩回線并列運(yùn)行情況下，軟件計(jì)算結(jié)果比傳統(tǒng)方法更接近仿真結(jié)果，但還是存在誤差，主要有以下兩個(gè)原因：一是軟件中計(jì)算線路電阻時(shí)直接采用的是導(dǎo)線的直流電阻，在交流情況下，考慮集膚效應(yīng)，實(shí)際線徑，實(shí)際線長，交流電阻往往大于直流電阻；二是軟件中導(dǎo)線的自幾何均距統(tǒng)一取 倍的計(jì)算半徑，而由式（ 23）、（ 24）和（ 25）知這個(gè)系數(shù)與導(dǎo)線的材 料和結(jié)構(gòu)（股數(shù)）有關(guān)，一般在 ~ 之間。 同時(shí)，可以看到本軟件可對(duì)線路的幾種運(yùn)行工況下的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，也有很高的準(zhǔn)確度。 運(yùn)行方式 正序阻抗（Ω） 零序阻抗（Ω） 正序電納（ S） 零序電納（ S） 兩回線并列運(yùn)行 + + *106 *106 一回線運(yùn)行，另一回接地檢修 + + *106 *106 單回線運(yùn)行 + + *106 *106 42 31 表 47 PSCAD 仿真、軟件計(jì)算的結(jié)果對(duì)比 運(yùn)行方式 參數(shù) PSCAD直接 仿真 結(jié)果 PSCAD 實(shí)測(cè) 仿真結(jié)果 軟件計(jì)算結(jié)果 兩回線并列運(yùn)行 正序阻抗（ Ω ） + + + 零序阻抗（ Ω ） + + + 正序電 納（ S） *106 *106 *106 零序電納（ S） *106 *106 *106 一回線運(yùn)行，另一回線接地檢修 正序阻抗（ Ω ） + + + 零序阻抗（ Ω ） + + + 正序電納（ S） *106 *106 *106 零序電納（ S） *106 *106 *106 單回線運(yùn)行 正序阻抗（ Ω ） + + + 零序阻抗（ Ω ） + + + 正序電納（ S） *106 *106 *106 零序電納（ S） *106 *106 *106 通過本章的校驗(yàn)，得出以下結(jié)論： （ 1） 本軟件在計(jì)算同桿并架雙回線路參數(shù)時(shí)結(jié)果準(zhǔn)確性比傳統(tǒng)法高，尤其是在線路不完全對(duì)稱的情況下。 （ 2） 本軟件可計(jì)算同桿并架雙回線路在不同運(yùn)行方式下的參數(shù)，而且有很好的準(zhǔn)確度，相比傳統(tǒng)計(jì)算方法只能計(jì)算并列運(yùn)行方式顯得更靈活。 42 32 （ 3） 本軟件通用性比較強(qiáng)，可以計(jì)算單回及雙回、有無架空地線、是否采用分裂導(dǎo)線等各種輸電線路的參數(shù)。 （ 4） 本軟件運(yùn)行界面簡(jiǎn)單，易操作，人機(jī)交互性好。 （ 5） 利用軟件計(jì)算同桿并架雙回線路參數(shù)速度快，效率高。 本軟件對(duì)實(shí)際中常用的導(dǎo)線建立了數(shù)據(jù) 庫，用于存儲(chǔ)導(dǎo)線型號(hào)、導(dǎo)線電阻和計(jì)算半徑等信息。線路坐標(biāo)和計(jì)算結(jié)果等數(shù)據(jù)存取方便，計(jì)算結(jié)果顯示清楚直觀。 5 結(jié)論 為了提高單位走廊的輸電容量，減少占地面積，同桿架設(shè)雙回線路越來越多地被采用。同桿并架雙回線路難以實(shí)現(xiàn)完全換位導(dǎo)致線路參數(shù)不對(duì)稱，以及線路間影響不能忽略，所以傳統(tǒng)方法計(jì)算得到的參數(shù)準(zhǔn)確度不高。輸電線路是電力系統(tǒng)的主要組成部分，輸電線路的工頻參數(shù)是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行各種分析、計(jì)算、控制等工作的必備條件，因而提出一種準(zhǔn)確計(jì)算同桿并架雙回線路參數(shù)的方法迫在眉睫。 基于以上考慮，本文圍繞同桿并架雙回線路參 數(shù)計(jì)算進(jìn)行了深入的研究和探討，主要工作和成果包括： （ 1） 本文對(duì)目前常用的傳統(tǒng)輸電線參數(shù)計(jì)算方法進(jìn)行了學(xué)習(xí)和探討，對(duì)比了同桿并架多回線路和普通線路的區(qū)別，詳細(xì)分析了其計(jì)算同桿并架雙回線路參數(shù)準(zhǔn)確度低的原因。 （ 2） 本文摒棄了傳統(tǒng)方法中通過近似處理推導(dǎo)計(jì)算公式的思路，從線路的基本電磁方程出發(fā)，提出了一種以矩陣變換運(yùn)算為基礎(chǔ)的輸電線參數(shù)計(jì)算方法。該方法所做近似假設(shè)少，理論基礎(chǔ)是電磁方程，所以適用于多種輸電線路，當(dāng)然包括同桿并架雙回線路，而且準(zhǔn)確度也很高。 （ 3） 本文設(shè)計(jì)編制了一套同桿并架雙回線路參數(shù)計(jì)算軟件，該軟件具有良好的人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單，容錯(cuò)機(jī)制完善，數(shù)據(jù)存取方便，計(jì)算結(jié)果顯示清楚直觀，通用性強(qiáng)。 （ 4） 本文通過一段實(shí)際工程中的線路校驗(yàn)了軟件的運(yùn)行情況和計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)比分析了 PSCAD 仿真結(jié)果，證實(shí)了該軟件運(yùn)行正常，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度高。 42 33 致 謝 光陰似箭，將近四年的大學(xué)生生活即將結(jié)束?；仡櫾谌龒{大學(xué)科技學(xué)院度過的每個(gè)日日夜夜，感受頗多。報(bào)到第一天的情景、四年多時(shí)間里而發(fā)生的點(diǎn)點(diǎn)滴滴仿佛就在剛大，對(duì)于今天即將奔向他鄉(xiāng)走向工作崗位的我來說，才發(fā)現(xiàn)自己原來是那么地不舍。 首先我要感謝我的老師們，因?yàn)槭悄銈冑n予我知識(shí) ，教會(huì)我做人，引領(lǐng)我成長。在大學(xué)里我很榮幸能進(jìn)入電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)室的兩年里我學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的知識(shí)，開闊了視野，提升了自己的實(shí)踐能力；在此我非常感謝實(shí)驗(yàn)室的李海軍老師，感謝您給我機(jī)會(huì)進(jìn)入電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，感謝您對(duì)我的培養(yǎng)和關(guān)心。 感謝我的導(dǎo)師李振興老師，感謝您對(duì)我耐心的指導(dǎo)和幫助，每次見到您的時(shí)候總是能從您的眼睛里見到紅的血絲，總是能在您臉上見到您工作勞累的痕跡，但您卻總是在堅(jiān)持著工作。您積極進(jìn)取的生活和工作態(tài)度、寬廣的胸懷與見識(shí)、曾經(jīng)教給我的許多為人處事的道理以及在而對(duì)困難時(shí) 所表現(xiàn)出的勇氣都是我一生寶貴的財(cái)富，我將帶著這些財(cái)富踏上我的新的征程。我只希望老師您能夠注意休息和注意身體，祝愿您能夠每天都開心。 其次，感謝我的室友王泉和劉全越，朋友武迪，感謝你們?cè)谖易罾щy的時(shí)候給子我的所有幫助和鼓勵(lì)；感謝所有在我論文寫作期間對(duì)我的論文提出建議的同學(xué)們；還要感謝我們實(shí)驗(yàn)室的隊(duì)友，感謝你們陪伴著我一起走過的所有風(fēng)風(fēng)雨雨，希望你們都有個(gè)好的前程。 最后我要感謝摯愛我的父母，感謝你們對(duì)兒子默默支持和奉獻(xiàn)，感謝你們對(duì)兒子的愛。相信兒子一定會(huì)繼續(xù)努力，成為你們的驕傲。 在此，我對(duì)曾經(jīng)幫 助過我的老師和同學(xué)，表示我最真誠的感謝 ! 42 34 參考文獻(xiàn) [1] 梁華為 .高壓同桿并架雙回線故障測(cè)距誤差修正方法的研究 .華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 . 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