基于電場(chǎng)積分法的輸電線電壓測(cè)量方法研究.pdf

1、電壓測(cè)量在電力系統(tǒng)的電能計(jì)量、繼電保護(hù)、過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)、智能設(shè)備控制、電力檢修等領(lǐng)域中都具有極其重要的地位。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的加速建設(shè)，以及電網(wǎng)數(shù)字化、智能化和自動(dòng)化程度的不斷提高，電壓傳感器將面臨數(shù)字化、小型化及便捷化的發(fā)展需要。研究與發(fā)展基于新原理的電壓測(cè)量傳感器已成為趨勢(shì)，在非接觸式測(cè)量方法方面如今展開(kāi)了大量研究。
　　在現(xiàn)有D-dot電場(chǎng)傳感器的研究中存在著求解電壓困難以及精度不高的困擾。為了解決在求取線路電壓過(guò)程中遇到的

2、這些問(wèn)題，提出了將高斯積分方法引入到D-dot電場(chǎng)傳感器測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的方法，在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證其有效性。全文的工作主要有：
　?。?）在電磁場(chǎng)有限元計(jì)算軟件Ansoft Maxwell中，對(duì)三種排列方式下的220kV高壓輸電線路建立仿真模型，獲得計(jì)算區(qū)域中的電場(chǎng)分布情況，得到電場(chǎng)分布云圖以及線路正下方各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的具體數(shù)值，為積分運(yùn)算提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。仿真分析傳感器放置于被測(cè)區(qū)域前后的場(chǎng)分布，獲得到傳感器本身對(duì)被測(cè)電場(chǎng)的影響，量化分

3、析了傳感器對(duì)電壓測(cè)量結(jié)果的影響。
　　（2）利用算法對(duì)輸電線下方的電場(chǎng)進(jìn)行積分運(yùn)算從而獲取線路電壓。分別用Gauss積分算法與Gauss-Legendre積分算法對(duì)220kV輸電線路到地面之間的電場(chǎng)強(qiáng)度值進(jìn)行積分計(jì)算，對(duì)比這兩種積分方法得到的輸線路電壓值的精度。
　?。?）根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)在實(shí)際安裝應(yīng)用中面對(duì)的具體問(wèn)題，選用 Gauss-Legendre積分算法并對(duì)其做進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)積分區(qū)間進(jìn)行劃分以達(dá)到使用積分節(jié)點(diǎn)最少和測(cè)量精