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