一种利用过电压波形跃变解耦三相过电压测量波形的方法

摘要

本发明涉及一种利用过电压波形跃变解耦三相过电压测量波形的方法，属于过电压测量技术领域。本方法通过一套光学电场测量装置来实现。将光学电压或电场传感器固定在待测输电线路线下方，测得过电压发生时的电场波形。利用本发明提出的三相解耦的方法，得到三相独立的电场波形。并根据所测各相的工频电场与高频电场的相对值来反映架空连接线等部位的过电压倍数，根据所测电场的频率、波形来反映待测实际线路中的过电压特性。本发明的解耦方法，适合进行过电压的长期监测，同时也可以用于试验、调试过程中的过电压测量。实现了在三相合成电场中的过电压测量。

主权项

一种利用过电压波形跃变解耦三相过电压测量波形的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)分别将第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器放置在电力系统A相、B相和C相输电线路的下方；(2)当电力系统输电线路发生过电压时，第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器分别测得电压或电场暂态波形E₁、E₂和E₃如下：E₁＝E_A1+E_B1+E_C1E₂＝E_A2+E_B2+E_C2E₃＝E_A3+E_B3+E_C3其中，E_A1、E_A2和E_A3分别为A相输电线路的过电压在第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器产生的感应电压或电场信号，E_B1、E_B2和E_B3分别为B相输电线路的电压在第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器产生的感应电压或电场信号，E_C1、E_C2和E_C3分别为C相输电线路的电压在第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器产生的感应电压或电场信号；(3)设A相出现过电压时，第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器测得的波形突变分别为ΔE₁₁、ΔE₁₂和ΔE₁₃，计算A相电压对第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器的影响系数分别为：k_A1＝1、和设B相出现过电压时，第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器测得的波形突变分别为ΔE₂₁、ΔE₂₂和ΔE₂₃，计算B相电压对第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器的影响系数分别为：k_B2＝1和设C相出现过电压时，第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器测得的波形突变分别为ΔE₃₁、ΔE₃₂和ΔE₃₃，计算C相电压对第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器的影响系数分别为：和k_C3＝1；(4)根据步骤(3)的影响系数，构造一个矩阵A，$A=\left[\begin{array}{ccc}{k}_{A1}& k_{B1}& k_{C1}\\ k_{A2}& k_{B2}& k_{C2}\\ k_{A3}& k_{B3}& k_{C3}\end{array}\right],$根据步骤(3)中的影响系数的计算方法，有以下关系式：$\left[\begin{array}{c}{E}_1\\ E_2\\ E_3\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{k}_{A1}& k_{B1}& k_{C1}\\ k_{A2}& k_{B2}& k_{C2}\\ k_{A3}& k_{B3}& k_{C3}\end{array}\right]·\left[\begin{array}{c}{E}_{A1}\\ E_{B2}\\ E_{C3}\end{array}\right]$(5)对上述矩阵A取逆，得到解耦矩阵B，B＝A^‑1；(6)利用解耦矩阵B，以及第一电压传感器或电场传感器、第二电压传感器或电场传感器以及第三电压传感器或电场传感器分别测得电压或电场暂态波形E₁、E₂和E₃，求解输电线路A相过电压在第一电压传感器或电场传感器处产生的信号E_A1，输电线路B相过电压在第二电压传感器或电场传感器处产生的信号E_B2，输电线路C相的电压在第三电压传感器或电场传感器处产生的信号E_C3：$\left[\begin{array}{c}{E}_{A1}\\ E_{B2}\\ E_{C3}\end{array}\right]=B·\left[\begin{array}{c}{E}_1\\ E_2\\ E_3\end{array}\right].$得到解耦后的三相信号E_A1、E_B2、E_C3。