СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЩИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЕЕ Т-ОБРАЗНОЙ АДАПТИВНОЙ МОДЕЛИ Российский патент 2007 года по МПК G01R27/04 G06G7/63 

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при управлении линией электропередачи (ЛЭП) на основе ее Т-образной адаптивной модели, перестраиваемой по текущей информации о параметрах электрического режима ЛЭП.

Известен способ определения текущих параметров электрического режима, например, для построения адаптивной модели ЛЭП [Мурзин П.В., Суворов А.А. Алгоритмы формирования параметров электрического режима в адаптивной модели ЛЭП // В 38 Вестник УГТУ-УПИ. Энергосистема: управление, качество, конкуренция: Сборник докладов II Всероссийской научно-технической конференции. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. №12 (42). С.424-428], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что в начале и в конце ЛЭП с помощью регистратора аварийных событий (РАС) получают синхронизированные во времени массивы мгновенных значений токов и напряжений, с помощью или оптоволоконного, или высокочастотного канала связи передают второй массив с конца ЛЭП в ее начало. Для определения параметров модели ЛЭП необходимы следующие параметры электрического режима, полученные в начале и конце линии: токи и напряжения первой гармоники и фазовые углы между ними.

Для получения параметров электрического режима используют известное преобразование Фурье, в соответствии с которым амплитуды и фазы любой гармонической составляющей исходного сигнала определяют по его измеренным мгновенным значениям. При этом приближение исследуемой периодической функции считается наилучшим, так как в качестве коэффициентов тригонометрической суммы используют гармонические коэффициенты Фурье, предварительно найденные как:

где a_k - коэффициент при функции косинуса;

b_k - коэффициент при функции синуса;

k - номер гармоники;

y_i - мгновенное значение сигнала для i-го отсчета;

t_i - интервал от начала периода до (i+1)-го отсчета (в единицах отсчетов);

n - количество отсчетов в периоде;

Δt_i - шаг интегрирования.

Амплитуду и фазу k-й гармоники сигнала вычисляют следующим образом:

где M_k - амплитуда k-й гармоники сигнала;

ψ_k - фаза k-й гармоники, рад.

В большинстве рассматриваемых задач определение фазы сигнала относительно момента времени начала измерений необходимо и достаточно выполнять только для первой гармоники, то есть значение коэффициента k во всех формулах в данном случае следует принять равным единице.

Находят амплитуды и фазы первых гармоник напряжения и тока в начале и конце линии, по которым производят построение адаптивной модели ЛЭП.

Известный способ определения текущих параметров электрического режима ЛЭП с помощью дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для построения адаптивной модели линии электропередачи приведен на фиг.1, где КС - канал связи.

Недостатками известного способа являются многоэтапность и сложность его реализации из-за необходимости использования линейной или параболической аппроксимации мгновенных значений при контроле границ интервала интегрирования.

Задачей изобретения является создание простого, точного, информативного способа определения текущих параметров электрического режима линии электропередачи для построения ее Т-образной адаптивной модели.

Это достигается тем, что в способе определения текущих параметров электрического режима ЛЭП для построения ее Т-образной адаптивной модели, включающем так же, как в прототипе, измерение мгновенных значений сигналов напряжений и токов в начале и в конце линии в режиме нагрузки и в режиме холостого хода и передачу массивов с конца линии в ее начало по каналу связи (КС).

Согласно изобретению по массивам отсчетов мгновенных значений в одни и те же моменты тока и напряжения в начале и в конце линии электропередачи полученным в одни и те же моменты времени t_j=t₁, t₂, ...t_N, с шагом

где Т - период сигнала тока (напряжения),

N - число отсчетов на периоде,

в режиме нагрузки в блоках расчета продольных активных и реактивных сопротивлений линии электропередачи сохраняют пару цифровых отсчетов как текущую, определяют разность пары текущих цифровых отсчетов, затем изменяют разность значений сигналов пропорционально коэффициенту k=0; 0,1...1 для определения распределения значений падений напряжений на продольных сопротивлениях, определяют действующие значения токов в продольных ветвях, сохраняют каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, определяют разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножают их разность и сумму, суммируют эти произведения, определяют потери реактивных мощностей на продольных реактивных сопротивлениях линии электропередачи, перемножают текущие отсчеты сигналов и определяют потери активных мощностей на продольных активных сопротивлениях линии электропередачи, одновременно определяют активные и реактивные сопротивления продольных ветвей, представляющих собой область возможных решений определения параметров продольных ветвей Т-образной адаптивной модели при распределениях значений продольных падений напряжений; одновременно в блоке расчета поперечных активного и реактивного сопротивлений линии электропередачи R₀, X₀ сохраняют каждый цифровой отсчет как текущий, определяют разность каждой пары текущих значений, изменяют разность значений сигналов пропорционально коэффициенту k=0; 0,1...1, определяют разность пропорционального сигнала и текущего значения, определяют действующее значение тока в поперечной ветви, сохраняют каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, определяют разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножают их разность и сумму, суммируют эти произведения, определяют потери реактивной мощности на поперечном реактивном сопротивлении линии электропередачи, перемножают текущие отсчеты сигналов и определяют потери активной мощности на поперечном активном сопротивлении линии электропередачи, одновременно определяют активное и реактивное сопротивления поперечной ветвей, представляющих собой область возможных решений определения параметров поперечной ветви Т-образной адаптивной модели при распределениях значений продольных падений напряжений; в режиме холостого хода с помощью блоков расчета продольных активного и реактивного сопротивлений линии электропередачи и поперечных активного и реактивного сопротивлений линии электропередачи R₀, X₀, при коэффициенте k=1, повторяют перечисленные выше действия режима нагрузки и получают суммарные значения активных и реактивных сопротивлений и по полученным значениям сопротивлений продольных и поперечной ветвей для режима нагрузки и для режима холостого хода определяют значение сопротивления продольных и поперечной ветвей Т-образной адаптивной модели: или или

Полученные значения являются исходными данными при создании Т-образной адаптивной модели ЛЭП.

Простота и точность предложенного способа по сравнению с прототипом заключается в том, что исключено использование линейной или параболической аппроксимации мгновенных значений при контроле границ интервала интегрирования, отсутствуют ошибки при определении точных границ периода исследуемого сигнала в случае нелинейной нагрузки, а также непосредственность определения параметров схемы замещения ЛЭП.

Предложенный способ является информативным за счет того, что позволяет определять активные и реактивные сопротивления как продольных, так и поперечной ветвей Т-образной схемы замещения линии электропередачи.

На фиг.1 изображена структурная схема реализации способа определения текущих параметров электрического режима ЛЭП для построения ее адаптивной модели, основанного на дискретном преобразовании Фурье (ДПФ).

На фиг.2 представлена структурная схема реализации способа определения текущих параметров электрического режима ЛЭП для построения ее Т-образной адаптивной модели.

На фиг.3 показана аппаратная схема блока устройства, реализующего рассматриваемый способ определения текущих параметров ЛЭП для построения ее Т-образной адаптивной модели (блок расчета ).

На фиг.4 изображена аппаратная схема блока устройства, реализующего рассматриваемый способ определения текущих параметров ЛЭП для построения ее Т-образной адаптивной модели (блок расчета R₀, X₀).

На фиг.5 представлена Т-образная схема замещения линии электропередачи.

В табл. 1 приведены цифровые отсчеты мгновенных значений напряжений и токов в начале и в конце линии , для фазы А в режиме нагрузки.

В табл. 2 представлены цифровые отсчеты мгновенных значений напряжений и токов в начале и в конце линии , для фазы А в режиме холостого хода.

В табл.3 приведены результаты расчета параметров Т-образной адаптивной модели ЛЭП в режиме нагрузки.

В табл.4 представлены результаты расчета параметров Т-образной адаптивной модели ЛЭП в режиме холостого хода.

Способ может быть осуществлен с помощью устройства, представленного на фиг.2. В начале и в конце ЛЭП установлены регистраторы аварийных ситуаций (на фиг.2 не показаны) для создания массивов мгновенных значений токов начала и конца линии и напряжений начала и конца линии электропередачи с шагом дискретизации Δt. Регистраторы аварийных ситуаций через каналы связи связаны системой сбора и обработки информации, которая обычно расположена в начале ЛЭП. Устройство для определения текущих параметров линии состоит из трех параллельно включенных блоков расчета: блока расчета , блока расчета и блока расчета R₀, X₀. Входы этих блоков расчета связаны с началом линии электропередачи и через канал связи (КС) с ее концом. Выходы блоков расчета подключены к ЭВМ. Массивы отсчетов мгновенных значений напряжений и токов поступают на соответствующие входные шины блоков.

Блоки расчета (фиг.3) и аналогичны и состоят каждый из первого 1 (УВХ 1) и второго 2 (УВХ 2) устройств выборки и хранения, входы которых подключены к входу устройства. К первому устройству выборки-хранения 1 (УВХ 1) последовательно подключены первый инвертор 3, первый сумматор 4. Ко второму устройству выборки-хранения 2 (УВХ 2) последовательно подключены первый сумматор 4, программатор 5, третье устройство выборки-хранения 6 (УВХ 3), четвертое устройство выборки-хранения 7 (УВХ 4), второй инвертор 8, второй сумматор 9, выход которого связан с первым перемножителем 10. К первому перемножителю 10 последовательно подключены первый интегратор 11, первый перемножитель-делитель 12, выход которого подключен к ЭВМ. Кроме того, к выходу третьего устройства выборки и хранения 6 (УВХ 3) подсоединен второй вход второго сумматора 9. Вход пятого устройства выборки-хранения 7 (УВХ 5) подключен к входу устройства. К пятому устройству выборки-хранения 13 (УВХ 5) последовательно подключены шестое устройство выборки-хранения 14 (УВХ 6), третий сумматор 15, выход которого связан с первым перемножителем 10. К каждому устройству выборки-хранения подключен тактовый генератор 16 (ТГ). Входы третьего 6 (УВХ 3) и пятого 13 (УВХ 5) устройств выборки-хранения связаны со вторым перемножителем 17. Выход второго перемножителя 17 связан со вторым интегратором 18, выход которого соединен со вторым перемножителем-делителем 19, подключенным к ЭВМ. К выходу пятого устройства выборки-хранения 13 (УВХ 5) подключены третий сумматор 15 и преобразователь действующих значений 20 (ПДЗ), выходы которого подключены к третьему перемножителю 21, связанному с входами первого 12 и второго 19 перемножителей-делителей.

Блок расчета R₀, X₀ (фиг.4) состоит из седьмого 22 (УВХ 7) и восьмого 23 (УВХ 8) устройств выборки и хранения, входы которых подключены к входу устройства. К седьмому устройству выборки-хранения 22 (УВХ 7) последовательно подключены третий инвертор 24, четвертый сумматор 25. К восьмому устройству выборки-хранения 23 (УВХ 8) последовательно подключены четвертый сумматор 25, второй программатор 26, четвертый инвертор 27, пятый сумматор 29. Вход девятого устройства выборки-хранения 28 (УВХ 9) подключен к входу устройства. К выходу девятого устройства выборки и хранения 28 (УВХ 9) подсоединены последовательно пятый сумматор 29, десятое устройство выборки-хранения 30 (УВХ 10), одиннадцатое устройство выборки-хранения 31 (УВХ 11), пятый инвертор 32, шестой сумматор 33, выход которого связан с четвертым перемножителем 34, к которому последовательно подключены третий интегратор 35, третий перемножитель-делитель 36, выход которого подключен к ЭВМ. Входы двенадцатого 37 (УВХ 12) и тринадцатого устройств выборки-хранения 38 (УВХ 13) подключены к входу устройства. К выходу двенадцатого устройства выборки и хранения 37 (УВХ 12) подсоединен шестой инвертор 39, выход которого связан с седьмым сумматором 40. К выходу тринадцатого устройства выборки-хранения 38 (УВХ 13) последовательно подключены седьмой сумматор 40, четырнадцатое устройство выборки-хранения 41 (УВХ 14), пятнадцатое устройство выборки-хранения 42 (УВХ 15), восьмой сумматор 43, выход которого связан с четвертым перемножителем 34. К каждому устройству выборки-хранения подключен второй тактовый генератор 44 (ТГ 2). Входы десятого 30 (УВХ 10) и четырнадцатого 41 (УВХ 14) устройств выборки-хранения связаны с пятым перемножителем 45, выход которого связан с четвертым интегратором 46, выход которого соединен с четвертым перемножителем-делителем 47, подключенным к ЭВМ. К выходу четырнадцатого устройства выборки-хранения 41 (УВХ 14) также подключены восьмой сумматор 43 и второй преобразователь действующих значений 48 (ПДЗ 2), выходы которого подключены к шестому перемножителю 49, связанному с входами третьего 36 и четвертого 47 перемножителей-делителей.

Все устройства выборки-хранения каждого блока расчета реализованы на микросхемах 1100СК2. Программаторы и программаторы действующих значений выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53. Инверторы, сумматоры и интеграторы реализованы на операционных усилителях 140УД17А. В качестве перемножителей и перемножителей-делителей может быть использована микросхема 525ПС3. Тактовые генераторы могут быть реализованы на микроконтроллере АТ80С2051.

Для исследования была выбрана воздушная линия электропередачи 150 кВ протяженностью 52,9 км, выполненная проводом АС-185/24.

На входы блока расчета , блока расчета и блока расчета R₀, X₀ устройства, реализующего рассматриваемый способ определения текущих параметров ЛЭП для построения ее Т-образной адаптивной модели, подавали одновременно следующие сигналы нагрузочного режима и режима холостого хода линии:

1) на входные шины блока расчета ,

2) на входные шины блока расчета ,

3) , на входные шины блока расчета R₀, X₀.

В нагрузочном режиме на блок расчета на вход первого устройства выборки-хранения 1 (УВХ 1) поступает сигнал u₂(t_j), на вход второго устройства выборки-хранения 2 (УВХ 2) сигнал u₁(t_j), а на вход пятого устройства выборки-хранения 13 (УВХ 5) сигнал i₁(t_j), где t_j=t₁, t₂, ..., t_N - моменты времени,

- число разбиений на периоде Т,

Δt=1·10^-3 с - шаг дискретизации массивов мгновенных значений токов и напряжений в начале и в конце ЛЭП.

Массивы значений сигналов с ЛЭП представлены в табл.1. Значения сигналов записывали в блоки выборки-хранения 1 (УВХ 1), 2 (УВХ 2) и 13 (УВХ 5) и хранили там как текущие, затем с выхода устройства выборки-хранения 1 (УВХ 1) сигнал u₂(t_j) поступал на инвертор 3. С помощью инвертора 3 отрицательное значение предыдущего сигнала u₂(t_j) преобразовывалось в положительное. С выхода инвертора 3 значение сигнала u₂(t_j) поступало на вход сумматора 4. В то же время с выхода устройства выборки-хранения 2 (УВХ 2) значение сигнала u₁(t_j) поступало на второй вход сумматора 4. С помощью сумматора 4 определяли разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j). С выхода сумматора 4 разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j) поступала в программатор 5. С помощью программатора 5 разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j) изменялась пропорционально коэффициенту k=0; 0,1...1. С выхода программатора 5 сигнал поступал в устройство выборки-хранения 6 (УВХ 3) и на вход перемножителя 17. Одновременно значение сигнала i₁(t_j) поступало в блок выборки-хранения 13 (УВХ 5) и на второй вход перемножителя 17. Значения сигналов, записанные в блоки выборки-хранения 6 (УВХ 3) и 13 (УВХ 5), хранили там как текущие. С выхода устройства выборки-хранения 6 (УВХ 3) сигнал поступал на вход сумматора 9 и в устройство выборки-хранения 7 (УВХ 4), в котором становился предыдущим значением, а с выхода устройства выборки-хранения 13 (УВХ 5) значение сигнала i₁(t_j) поступало на первый и второй входы программатора действующих значений 20 (ПДЗ), затем поступало в устройство выборки-хранения 14 (УВХ 6) и становилось предыдущим значением. На выходах программатора действующих значений 20 (ПДЗ) получали дважды действующее значение сигнала

С выходов программатора действующих значений 20 (ПДЗ) действующие значения сигналов I₁ и I₁ поступали на входы перемножителя 21. С помощью третьего перемножителя 21 значения сигналов I₁ и I₁ перемножали и подавали на входы первого 12 и второго 19 перемножителей-делителей. С выхода четвертого устройства выборки-хранения 7 (УВХ 4) предыдущее значение сигнала поступало во второй инвертор 8, с помощью которого отрицательное значение предыдущего сигнала преобразовывалось в положительное. С выхода второго инвертора 8 значение сигнала поступало на вход второго сумматора 9. В то же время с выхода третьего устройства выборки-хранения 6 (УВХ 3) текущее значение сигнала поступало на вход второго сумматора 9, с помощью которого определяли разность текущего и предыдущего значений сигнала . Одновременно с описанным выше процессом с выхода шестого устройства выборки-хранения 14 (УВХ 6) предыдущее значение сигнала i₁(t_j) поступало на вход третьего сумматора 15 и с выхода пятого устройства выборки-хранения 13 (УВХ 5) текущее значение сигнала i₁(t_j) поступало на вход третьего сумматора 15. С помощью третьего сумматора 15 определяли сумму текущего и предыдущего значений сигнала i₁(t_j). С выхода второго сумматора 9 разность текущего и предыдущего значений сигнала поступала на вход первого перемножителя 10, а с выхода третьего сумматора 15 сумма текущего и предыдущего значений сигнала i₁(t_j) поступала на второй вход первого перемножителя 10. С помощью первого перемножителя 10 значения разности и суммы сигналов перемножали и подавали на вход первого интегратора 11. С помощью первого интегратора 11 суммировали произведения разности и суммы сигналов и определяли значение потери реактивной мощности

С выхода первого интегратора 11 значение потери реактивной мощности поступало на вход первого перемножителя-делителя 12. В то же время с помощью второго перемножителя 17 определяли произведения текущих значений сигналов и i₁(t_j), которые поступали на вход второго интегратора 18. С помощью второго интегратора 18 определяли потери активной мощности

С выхода второго интегратора 18 значение потери активной мощности поступало на вход второго перемножителя-делителя 19. С помощью первого перемножителя-делителя 12 определяли значение продольного реактивного сопротивления линии электропередачи (фиг.5)

С помощью второго перемножителя-делителя 19 определяли значение продольного активного сопротивления линии (фиг.5)

Работа другого блока расчета аналогична работе первого блока расчета , но на вход первого устройства выборки-хранения 1 (УВХ 1) поступал сигнал u₂(t_j), на вход второго устройства выборки-хранения 2 (УВХ 2) - сигнал u₁(t_j), а на вход пятого устройства выборки-хранения 13 (УВХ 5) - сигнал i₂(t_j).

Значения сигналов записывали в блоки выборки-хранения 1 (УВХ 1), 2 (УВХ 2) и 13 (УВХ 5) и хранили там как текущие, затем с выхода устройства выборки-хранения 1 (УВХ 1) сигнал u₂(t_j) поступал на первый инвертор 3. С помощью первого инвертора 3 отрицательное значение предыдущего сигнала u₂(t_j) преобразовывалось в положительное. С выхода первого инвертора 3 значение сигнала u₂(t_j) поступало на вход первого сумматора 4. В то же время с выхода второго устройства выборки-хранения 2 (УВХ 2) значение сигнала u₁(t_j) поступало на второй вход первого сумматора 4. С помощью первого сумматора 4 определяли разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j). С выхода первого сумматора 4 разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j) поступала в программатор 5. С помощью программатора 5 разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j) изменялась пропорционально (1-k), причем коэффициент k=0; 0,1...1. С выхода программатора 5 сигнал поступал в устройство выборки-хранения 6 (УВХ 3) и на вход перемножителя 17. Одновременно значение сигнала i₂(t_j) поступало в пятый блок выборки-хранения 13 (УВХ 5) и на второй вход второго перемножителя 17. В остальном работа второго блока расчета аналогична работе блока расчета и заключалась в том, что определяли дважды действующее значение тока

Затем сохраняли каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, далее определяли разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножали разность и сумму, затем суммировали произведения.

Далее определяли потери реактивной мощности на продольном реактивном сопротивлении линии электропередачи:

Далее перемножали текущие отсчеты сигналов и определяли потери активной мощности на продольном активном сопротивлении линии электропередачи:

Затем определяли параметры (фиг.5) по формулам:

На блок расчета R₀, X₀ на вход седьмого устройства выборки-хранения 22 (УВХ 7) поступал сигнал u₂(t_j), на вход восьмого устройства выборки-хранения 23 (УВХ 8) - сигнал u₁(t_j), на вход девятого устройства выборки-хранения 28 (УВХ 9) - сигнал u₁(t_j), на вход двенадцатого устройства выборки-хранения 37 (УВХ 12) - сигнал i₂(t_j), а на вход тринадцатого устройства выборки-хранения 38 (УВХ 13) - сигнал i₁(t_j).

Значения сигналов записывали в блоки выборки-хранения 22 (УВХ 7), 23 (УВХ 8), 28 (УВХ 9), 37 (УВХ 12) и 38 (УВХ 13) и хранили там как текущие, затем с выхода устройства выборки-хранения 22 (УВХ 7) сигнал u₂(t_j) поступал на третий инвертор 24. С помощью третьего инвертора 24 отрицательное значение предыдущего сигнала u₂(t_j) преобразовывалось в положительное. С выхода третьего инвертора 24 значение сигнала u₂(t_j) поступало на вход четвертого сумматора 25. В то же время с выхода восьмого устройства выборки-хранения 23 (УВХ 8) значение сигнала u₁(t_j) поступало на второй вход четвертого сумматора 25. С помощью четвертого сумматора 25 определяли разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j). С выхода четвертого сумматора 25 разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j) поступала в программатор 26. С помощью программатора 26 разность значений сигналов u₁(t_j)-u₂(t_j) изменялась пропорционально коэффициенту k=0; 0,1...1. С выхода программатора 26 сигнал поступал на четвертый инвертор 27. С помощью четвертого инвертора 27 отрицательное значение предыдущего сигнала преобразовывалось в положительное. С выхода четвертого инвертора 27 значение сигнала поступало на вход пятого сумматора 29. В то же время с выхода девятого устройства выборки-хранения 28 (УВХ 9) значение сигнала u₁(t_j) поступало на второй вход пятого сумматора 29. С помощью пятого сумматора 29 определяли разность значений сигналов u₁(t_j)-. С выхода пятого сумматора 29 разность значений сигналов u₀(t_j)=u₁(t_j)- поступала в десятое устройство выборки-хранения 30 (УВХ 10), в пятый перемножитель 45. Одновременно с выхода двенадцатого устройства выборки-хранения 37 (УВХ 12) сигнал i₂(t_j) поступал на шестой инвертор 39. С помощью шестого инвертора 39 отрицательное значение предыдущего сигнала i₂(t_j) преобразовывалось в положительное. С выхода шестого инвертора 39 значение сигнала i₂(t_j) поступало на вход седьмого сумматора 40. В то же время с выхода тринадцатого устройства выборки-хранения 38 (УВХ 13) значение сигнала i₁(t_j) поступало на второй вход седьмого сумматора 40. С помощью седьмого сумматора 40 определяли разность значений сигналов i₁(t_j)-i₂(t_j). С выхода седьмого сумматора 40 разность значений сигналов i₀(t_j)=i₁(t_j)-i₂(t_j) поступала в четырнадцатое устройство выборки-хранения 41 (УВХ 14) и на второй вход перемножителя 45. В остальном работа третьего блока расчета R₀, X₀ аналогична работе блока расчета и блока расчета и заключалась в том, что определяли дважды действующее значение тока

Сохраняли каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий и определяли разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножали их разность и сумму, суммировали эти произведения.

Определяли потери реактивной мощности ΔQ₀ на поперечном реактивном сопротивлении X₀ линии электропередачи:

Перемножали текущие отсчеты сигналов и определяли потери активной мощности ΔP₀ ^{на поперечном активном сопротивлении R₀ линии электропередачи:}

Затем определяли параметры R₀ и X₀ (фиг.5) по формулам:

Проведенные расчеты в режиме нагрузки дают лишь область существования возможных решений при различных значениях коэффициента k.

В режиме холостого хода работают блоки расчета и R₀, X₀, причем коэффициент k=1. Работа блоков расчета в режиме холостого хода аналогична работе в режиме нагрузки. Массивы значений сигналов с ЛЭП представлены в табл. 2.

При работе блока расчета сохраняли пару цифровых отсчетов как текущую, определяли разность пары текущих цифровых отсчетов, изменяли разность значений сигналов пропорционально коэффициенту k=1. Далее определяли дважды действующее значение тока

Сохраняли каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, определяли разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножали их разность и сумму, затем суммировали эти произведения.

Далее определяли потери реактивной мощности на продольном реактивном сопротивлении линии электропередачи:

Перемножали текущие отсчеты сигналов и определяли потери активной мощности на продольном активном сопротивлении линии электропередачи:

Параметры и (фиг.5) определяли по формулам:

Работа блока расчета R₀, X₀ заключалась в том, что сохраняли каждый цифровой отсчет как текущий, определяли разность каждой пары текущих значений, изменяли разность значений сигналов пропорционально коэффициенту k=1, определяли разность пропорционального сигнала и текущего значения. Затем определяли дважды действующее значение тока

Сохраняли каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, определяли разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножали их разность и сумму, затем суммировали эти произведения.

Далее определяли потери реактивной мощности ΔQ₀ на поперечном реактивном сопротивлении X₀ линии электропередачи:

Перемножали текущие отсчеты сигналов и определяли потери активной мощности ΔР₀ на поперечном активном сопротивлении R₀ линии электропередачи:

Определяли параметры R₀ и X₀ (фиг.5) по формулам:

По результатам опыта холостого хода определяли результирующие сопротивления:

По полученным значениям сопротивлений продольных и поперечной ветвей для режима нагрузки и для режима холостого хода определяли значение сопротивления продольных и поперечной ветвей Т-образной адаптивной модели: или или (см. табл.3 и 4).

Таким образом, получен простой, точный и информативный способ определения текущих параметров электрического режима линии электропередачи для построения ее Т-образной адаптивной модели.

Табл.1Время t, сu₁(t_j), кВu₂(t_j), кВi₁(t_j), кАi₂(t_j), кА043,133010-0,24339-0,335170,0017166,899103,23940,007015-0,066110,0033245,9427178,81480,2555370,2206710,005259,0837206,4750,4355860,4483160,0067202,8008178,80830,4989140,5558310,008392,17539103,22810,4285540,5144050,01-43,1493-0,012970,2433590,335140,0117-166,912-103,251-0,007050,066070,0133-245,949-178,821-0,25556-0,22070,015-259,081-206,475-0,4356-0,448340,0167-202,79-178,802-0,49891-0,555840,0183-92,1599-103,217-0,42854-0,514390,0243,165560,025947-0,24333-0,33511Табл.2Время t, сu₁(t_j), кВu₂(t_j), кВi₁(t_j), кАi₂(t_j), кА034,9048834,50641-0,2433900,0017153,2974154,167040,00701500,0033230,61239232,517120,25553700,005246,13257248,561990,43558600,0067195,69914198,002280,49891400,008392,8262494,385940,42855400,01-34,92035-34,522030,24335900,0117-153,3097-154,1795-0,0070500,0133-230,6182-232,5231-0,2555600,015-246,1304-248,5598-0,435600,0167-195,6895-197,9926-0,4989100,0183-92,8117-94,37133-0,4285400,0234,9358134,53765-0,243330

Табл.3kI₁, кАI₂, кАI₀, кАΔP₀, МВтR₀, ОмΔQ₀, МварX₀, Ом, МВт, Ом, Мвар, Ом, МВт,
Ом, Мвар, Ом00,3530,3960,0660,661153,899-11,616-2705,76о0003,35921,44317,652112,6770,10,463107,904-11,359-2645,950,5344,2851,50812,1183,02319,29915,887101,4090,20,26661,909-11,102-2586,141,0678,573,01724,2352,68717,15414,12190,1420,30,06815,914-10,846-2526,331,612,8544,52536,3532,35215,0112,35678,8740,4-0,129-30,081-10,589-2466,522,13417,1396,03448,472,01612,86610,59167,6060,5-0,327-76,076-10,332-2406,712,66721,4247,54260,5881,6810,7228,82656,3390,6-0,524-122,071-10,075-2346,93,225,7099,05172,7051,3448,5777,06145,0710,7-0,722-168,065-9,819-2287,093,73429,99410,55984,8231,0086,4335,29633,8030,8-0,919-214,06-9,562-2227,284,26734,27812,06896,940,6724,2893,5322,5350,9-1,116-260,055-9,305-2167,474,838,56313,576109,0580,3362,1441,76511,2681-1,314-306,05-9,048-2107,665,33442,84815,084121,1750000Табл.4kI₁, кАI₀, кАΔP₀, МВтR₀, ОмΔQ₀, МварX₀, Ом10,0660,0660,26961,909-11,265-2586,140,0378,570,10624,235

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в линии электропередачи. В способе определения текущих параметров электрического режима линии электропередачи для построения ее Т-образной адаптивной модели измеряют мгновенные значения тока и напряжения в начале линии и синхронно по каналу связи измеряют мгновенные значения тока и напряжения в конце линии. Полученные массивы мгновенных значений тока и напряжения в конце линии передают в начало линии электропередачи по каналу связи. Массивы отсчетов мгновенных значений тока и напряжения в начале и в конце линии электропередачи получают в одни и те же моменты времени с одинаковым шагом. В режиме нагрузки в блоках расчета активных и реактивных сопротивлений линии электропередачи определяют потери реактивных мощностей на продольных реактивных сопротивлениях, активные и реактивные сопротивления продольных ветвей линии электропередачи, представляющих собой область возможных решений продольных ветвей Т-образной адаптивной модели при распределениях значений продольных падений напряжения. В блоке расчета поперечных активного и реактивного сопротивлений определяют потери активной мощности на поперечном активном сопротивлении и активное и реактивное сопротивления поперечной ветви, представляющих собой область возможных решений определения параметров поперечной ветви Т-образной адаптивной модели при распределениях значений продольных падений напряжений. Определяют продольные и поперечные активные и реактивные сопротивления линии электропередачи в режиме холостого хода. При коэффициенте k=1 повторяют действия в режиме нагрузки и определяют суммарные значения активных и реактивных сопротивлений. По полученным значениям сопротивлений продольных и поперечных ветвей для режимов нагрузки и холостого хода определяют значения сопротивлений продольных и поперечной ветвей Т-образной адаптивной модели. В результате обеспечивается упрощение и повышение точности и информативности при определении текущих параметров линии электропередачи. 5 ил. 4 табл.

Способ определения текущих параметров электрического режима линии электропередачи для построения ее Т-образной адаптивной модели, включающий измерение мгновенных значений сигналов напряжений и токов в начале и в конце линии и передачу массивов с конца линии в ее начало по каналу связи, отличающийся тем, что по массивам отсчетов мгновенных значений тока и напряжения в начале

и в линии электропередачи

,

полученным в одни и те же моменты времени t_j=t₁, t₂, ...t_N, с шагом

где Т период сигнала тока/напряжения;

N - число отсчетов на периоде,

в режиме нагрузки в блоках расчета продольных активных и реактивных сопротивлений линии электропередачи сохраняют пару цифровых отсчетов как текущую, определяют разность пары текущих цифровых отсчетов, изменяют разность значений сигналов пропорционально коэффициенту k=0; 0,1...1 для определения распределения значений падений напряжений на продольных сопротивлениях, определяют действующие значения токов в продольных ветвях, сохраняют каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, определяют разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножают их разность и сумму, суммируют эти произведения, определяют потери реактивных мощностей на продольных реактивных сопротивлениях линии электропередачи, перемножают текущие отсчеты сигналов и определяют потери активных мощностей на продольных активных сопротивлениях линии электропередачи, далее одновременно определяют активные и реактивные сопротивления продольных ветвей, представляющих собой область возможных решений определения параметров продольных ветвей Т-образной адаптивной модели при распределениях значений продольных падений напряжений; одновременно в блоке расчета поперечных активного и реактивного сопротивлений линии электропередачи R₀, X₀ сохраняют каждый цифровой отсчет как текущий, определяют разность каждой пары текущих значений, изменяют разность значений сигналов пропорционально коэффициенту k=0; 01...1, определяют разность пропорционального сигнала и текущего значения, определяют действующее значение тока в поперечной ветви, сохраняют каждый цифровой отсчет как текущий и предыдущий, определяют разность и сумму каждой пары текущего и предыдущего значений, перемножают их разность и сумму, суммируют эти произведения, определяют потери реактивной мощности на поперечном реактивном сопротивлении линии электропередачи, перемножают текущие отсчеты сигналов и определяют потери активной мощности на поперечном активном сопротивлении линии электропередачи, затем одновременно определяют активное и реактивное сопротивления поперечной ветви, представляющих собой область возможных решений определения параметров поперечной ветви Т-образной адаптивной модели при распределениях значений продольных падений напряжений, а в режиме холостого хода работают с помощью блоков расчета продольных активного и реактивного сопротивлений линии электропередачи и поперечных активного и реактивного сопротивлений линии электропередачи R₀, X₀, при коэффициенте k=1 повторяют перечисленные выше действия режима нагрузки и получают суммарные значения активных и реактивных сопротивлений, и по полученным значениям сопротивлений продольных и поперечной ветвей для режима нагрузки и для режима холостого хода определяют значение сопротивления продольных и поперечной ветвей Т-образной адаптивной модели: или (R₀+R'₁)_XX=(R₀+R'₁)_HP, или (X₀+X'₁)_XX=(X₀+X'₁)_HP.