По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3

Оценка влияния различных факторов на значения сопротивлений и проводимостей высоковольтной воздушной линии электропередачи

Иванов И. Е. ассистент, ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», г. Иваново, Российская Федерация

Результаты осуществленного анализа позволяют реализовать принципиально иной подход к решению задачи по определению актуальных параметров воздушных линий электропередачи на базе синхронизированных векторных измерений и, таким образом, ускорить процесс внедрения соответствующих алгоритмов в аппаратно-программные комплексы мониторинга энергосистем (примеры успешных внедрений с большой вероятностью до сих пор отсутствуют).

Литература:

1. Du Yan, Liao Y. Online estimation of power transmission line parameters, temperature and sag // Proc. 43rd North American Power Symposium (NAPS).  — Boston, MA, USA, Aug. 4–6, 2011.

2. Liao Y., Kezunovic M. Online optimal transmission line parameter estimation for relaying applications // IEEE Trans. Power Delivery.  — January 2009.  — Vol. 24, no. 1. — P. 96–102.

3.  Shi  D., Tylavsky  D. J., Logic  N., Koellner  K.M. Identification of short transmission-line parameters from synchrophasor measurements // Proc. 40th North American Power Symposium (NAPS), Calgary, AB. — Canada, Sept. 28–30, 2008.

4.  Chakrabarti  S., Kyriakides  E., Bi  T., Cai  D., Terzija  V. Measurements get together // IEEE Power and Energy Magazine, Jan.-Feb. 2009. Reprinted in Special Issue: Smart Grid-Putting it All Together, a 2010 reprint journal from PES. — Р. 15–23.

5. Phadke A.G., Thorp J.S. Synchronized Phasor Measurements and Their Applications. — Springer, 2008.

6.  Bartolomey  P.I., Eroshenko  S.A., Lebedev  E.M., Suvorov  A.A. New information technologies for state estimation of power systems with FACTS // Proc. 3rd IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT Europe).  — Berlin, Germany, Oct. 14–17, 2012.

7. Dán  A.M., Raisz  D. Estimation of transmission line parameters using widearea measurement method // Proc. 2011 IEEE Trondheim PowerTech, Trondheim, Norway, June 19–23, 2011.

8. Ritzmann  D., Wright  P.S., Holderbaum W., Potter B. A method for accurate transmission line impedance parameter estimation // IEEE Trans. Instrumentation and Measurement.  — October 2016. — Vol. 65, no. 10. — P. 2204– 2213.

9.  Wu  Z., Zora  L.T., Phadke  A.G. Simultaneous transmission line parameter and PMU measurement calibration // Proc. 2015 IEEE PES General Meeting, Denver, CO, USA, July 26–30, 2015.

10. Ivanov I., Murzin A. Synchrophasorbased transmission line parameter estimation algorithm taking into account measurement errors // Proc. IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT Europe), Ljubljana, Slovenia, Oct. 9–12, 2016.

11. Dommel  H.W. Electromagnetic Transients Program (EMTP) Theory Book. — Portland, OR, USA: Bonneville Power Administration, 1986.

12. Martinez-Velasco J.A., Ramirez A.I., Davila M. Overhead lines // Power System Transients: Parameter Determination, J.A.  Martinez-Velasco, Ed.  — CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009. — P. 17–135.

13. Chapter XXI "LINE CONSTANTS" supporting program // ATP Rule Book. — P.  21–45 (Available online for registered users of ATP).

14. Douglass  D.A., Thrash  F.R. Sag and tension of conductor // Electric Power Generation, Transmission, and Distribution, 3rd ed., L. L. Grigsby, Ed. — CRC Press, Taylor & Francis Group, 2012.

15. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Физика почвы. — М.: Наука, 1967.

16. Simscape Power Systems Reference (Specialized Technology). — Natick, MA, USA: The MathWorks, Inc., March 2017.

17. Kiessling F., Nefzger P., Nolasco J. F., Kaintzyk  U. Overhead Power Lines: Planning, Design, Construction (Power Systems). — Springer, 2003.

Проблема определения актуальных, или фактических, параметров высоковольтных воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) активно обсуждается на протяжении последних лет [1–3]. Одной из наиболее очевидных причин интереса к проблеме является внедрение большого количества устройств синхронизированных векторных измерений (СВИ) в энергосистемах по всему миру [4]. Наличие точно синхронизированных комплексных значений токов и напряжений потенциально может использоваться для решения широкого круга задач, включая и идентификацию параметров схем замещения электрической сети [5, 6].

Несмотря на имеющийся консенсус в том, что параметры ВЛЭП — комплексные сопротивления и проводимости — могут претерпевать существенные вариации [6], найти публикации, в которых детально анализировались бы причины этих вариаций, довольно сложно либо вовсе невозможно. Тем не менее подобный анализ представляется полезным для понимания характера взаимосвязей между каждой из множества характеристик системы проводников и конкретным параметром ВЛЭП (прямой или нулевой последовательности). Актуальность проблемы становится более очевидной при решении задачи идентификации параметров ВЛЭП. Алгоритмы определения фактических параметров линий электропередачи на базе СВИ, предлагаемые в большинстве публикаций (прежде всего, зарубежных), сопряжены с решением оптимизационной задачи относительно искомых сопротивлений и проводимостей линии [7–9]. При этом размерность вектора неизвестных оказывается значительной даже в случае одноцепной трехфазной ВЛЭП. Более того, оптимизационный алгоритм воспринимает все эти неизвестные как совершенно не зависимые друг от друга величины, что ухудшает математическую обусловленность задачи и снижает ее вычислительную эффективность. В связи с этим представляется целесообразным выявить совокупность факторов, обусловливающих изменения сопротивлений и проводимостей линии, и переформулировать оптимизационную задачу. Математический аппарат подобной модифицированной задачи представлен в [10], там же приводятся результаты соответствующих вычислительных экспериментов с привлечением реальных массивов СВИ, свидетельствующие о работоспособности предложенного алгоритма. В связи с этим возникает необходимость полноценного обоснования состава параметров, относительно которых решается оптимизационная задача, сформулированная в [10].

Для Цитирования:
Иванов И. Е., Оценка влияния различных факторов на значения сопротивлений и проводимостей высоковольтной воздушной линии электропередачи. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: