СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ НА КОРОНУ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
METHOD FOR MEASUREMENT OF CORONA DISCHARGE POWER LOSS IN TRANSMISSION LINE

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для измерения потерь на корону в трехфазной линии электропередачи (ЛЭП) высокого и сверхвысокого напряжения.
Известен способ измерения потерь мощности на корону в линии электропередачи, основанный на данных измерений активных, реактивных мощностей и напряжений по концам линии и определении систематической погрешности измерения потерь (Тамазов А.И. Корона на проводах воздушных линий переменного тока. Спутник+. М. 2002).
Недостатком способа является то, что при измерении потерь на корону в хорошую погоду не учитывается изменение плотности воздуха, а потери на корону при повышенной влажности воздуха вовсе не измеряются.
Известно техническое решение, заключающееся в определении потерь мощности на корону, в котором при определении потерь мощности на корону в линии электропередачи одновременно измеряют активную мощность на концах линии электропередачи, из активной мощности, переданной в линию, вычитают активную мощность, принятую на ее конце, потери на нагрев проводов и систематическую ошибку, определяемую при хорошей погоде, как разность передаваемой в линию и принимаемой на ее конце активной мощности за вычетом потерь на нагрев проводов и потерь на корону, измеряют реактивную мощность, передаваемую в линии, зарядную мощность линии, период колебаний активной мощности, переданной в линию, затем в течение этого периода времени определяют средние значения активных мощностей, измеренных по концам линии электропередачи, реактивной мощности, переданной в линию, зарядной мощности/линии, потерь на корону при хорошей погоде, потерь на нагрев проводов, систематической ошибки измерения и определяют методом линейной регрессии зависимость ошибки измерения от активной, реактивной передаваемых мощностей и зарядной мощности линии (Авторское свидетельство СССР №1775676 А1, кл. G01R 21/00).
Одним из недостатков этого технического решения является то, что потери на корону в хорошую погоду определяются неточно только по напряжению линии без учета плотности воздуха. Другим недостатком является то, что не определяются потери на корону при повышенной влажности воздуха.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является повышение точности определения потерь на корону в хорошую погоду с учетом изменяющейся плотности, расчета ошибки измерения, а также определение потерь на корону при повышенной влажности воздуха.
Способ измерения потерь мощности на корону в воздушных линиях электропередачи, заключающийся в том, что одновременно измеряют активную мощность на концах линии электропередачи, из активной мощности, переданной в линию, вычитают активную мощность, принятую на ее конце, потери на нагрев проводов и систематическую ошибку, определяемую при хорошей погоде как разность передаваемой в линию и принимаемой на ее конце активной мощности за вычетом потерь на нагрев проводов и потерь на корону в хорошую погоду, измеряют активную мощность, передаваемую в линию, зарядную мощность линии, период колебаний активной мощности, переданной в линию, затем в течение времени усреднения определяют средние значения активных мощностей, измеренных на концах линии электропередачи, реактивной мощности, переданной в линию, зарядной мощности линии, потерь на корону при хорошей погоде, потерь на нагрев проводов, систематической ошибки измерения и определяют методом линейной регрессии зависимость ошибки измерения от активной, реактивной передаваемых мощностей и зарядной мощности линии, измеряют плотность и влажность воздуха на концах линии электропередач, определяют среднее значение измеряемых величин в течение времени усреднения, определяют потери мощности на корону в хорошую погоду при изменяющейся плотности воздуха и потери мощности на корону при повышенной влажности воздуха с учетом изменяющейся плотности воздуха, определяют среднее значение потерь на корону при повышенной влажности воздуха с учетом изменяющейся плотности воздуха за период усреднения, а потери мощности на корону определяют путем сравнения величин потерь на корону при хорошей погоде с учетом изменяющейся плотности воздуха, при повышенной влажности с учетом изменяющейся плотности воздуха и при плохой погоде и фиксируют потери на корону, соответствующие погоде в текущий момент времени.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство, реализующее способ измерения потерь мощности на корону.
Устройство содержит установленные на одном конце линии электропередачи измеритель напряжения блок 1, измеритель активной мощности блок 2, измеритель реактивной мощности блок 3, измеритель температуры проводов блок 4, измеритель относительной плотности воздуха блок 5, измеритель относительной влажности воздуха блок 6, а на другом конце линии установлены измеритель напряжения блок 7, измеритель температуры проводов блок 8, измеритель активной мощности блок 9, измеритель относительной влажности воздуха блок 10, измеритель относительной плотности воздуха блок 11.
Устройство содержит установленный на одном конце ЛЭП измеритель напряжения блок 1, выход которого соединен с блоком 12 определения среднего по концам ЛЭП значения напряжений и блоком 13 определения потерь на нагрев проводов, установленный на одном конце ЛЭП измеритель активной мощности блок 2, выход которого соединен с блоком 13 определения потерь на нагрев проводов и блоком 14 определения среднего за период усреднения значения активной мощности одного конца ЛЭП, установленный на одном конце ЛЭП измеритель реактивной мощности блок 3, выход которого соединен с блоком 13 определения потерь на нагрев проводов, блоком 15 определения зарядной мощности линии и блоком 16 определения среднего за период усреднения значения реактивной мощности одного конца ЛЭП, установленный на одном конце ЛЭП измеритель температуры провода блок 4, выход которого соединен с блоком 17 определения средней температуры провода, установленный на одном конце ЛЭП измеритель относительной плотности воздуха блок 5, выход которого соединен с блоком 18 определения среднего значения плотности воздуха, установленный на одном конце ЛЭП измеритель относительной влажности воздуха блок 6, выход которого соединен с блоком 19 определения того, является ли измеренная влажность больше или меньше порогового значения влажности в 90%, установленный на другом конце ЛЭП измеритель напряжения блок 7, выход которого соединен с блоком 12 определения среднего по концам ЛЭП значения напряжений, установленный на другом конце ЛЭП измеритель температуры провода блок 8, выход которого соединен с блоком 17 определения средней температуры провода, установленный на другом конце ЛЭП измеритель активной мощности блок 9, выход которого соединен с блоком 20 определения среднего за период усреднения значения активной мощности другого конца ЛЭП, установленный на другом конце ЛЭП измеритель относительной влажности воздуха блок 10, выход которого соединен с блоком 19 определения того, являются ли измеренные по концам ЛЭП влажность больше или меньше порогового значения влажности в 90%, установленный на другом конце ЛЭП измеритель относительной плотности воздуха блок 11, выход которого соединен с блоком 18 определения среднего значения плотности воздуха, выход блока 12 определения среднего по концам ЛЭП значения напряжений подключен к блоку 21 определения потерь мощности на корону в хорошую погоду и блоку 22 определения потерь мощности на корону при повышенной влажности воздуха (более 90%), выход блока 17 подключен к блоку 13 определения потерь мощности на нагрев проводов и блоку 15 определения зарядной мощности линии, выход блока 18 подключен к блоку 21 определения потерь на корону в хорошую погоду и блоку 22 определения потерь на корону при повышенной влажности воздуха, выход блока 19 подключен к блоку 22 определения потерь мощности на корону при повышенной влажности воздуха, выход блока 21 определения потерь на корону в хорошую погоду подключен к блоку 23 определения среднего за период усреднения значения потерь на корону в хорошую погоду, выход блока 13 определения потерь мощности на нагрев проводов подключен к блоку 24 определения среднего за период усреднения значения потерь мощности на нагрев проводов, выход измерителя активной мощности на одном конце ЛЭП подключен к блоку 14 определения среднего за период усреднения значения активной мощности, выход блока 15 определения зарядной мощности линии подключен к блоку 25 определения среднего за период усреднения значения зарядной мощности ЛЭП, выход блока 9 измерителя активной мощности на другом конце ЛЭП подключен к блоку 20 определения среднего за период усреднения значения активной мощности, выход блока 22 определения потерь на корону при повышенной влажности воздуха подключен к блоку 26 определения среднего за период усреднения значения потерь на корону при повышенной влажности воздуха, выход блока 23 определения среднего за период усреднения значения потерь на корону в хорошую погоду подключен к блоку 27 накопления значений ошибки измерения потерь в ЛЭП за сутки и блоку 28 определения потерь на корону в ЛЭП, выход блока 14 определения среднего за период усреднения значения активной мощности подключен к блоку 29 определения разности средних за период усреднения значений активных мощностей по концам ЛЭП и блоку 30 определения коэффициентов связи ошибки с параметрами режима ЛЭП, выход блока 24 определения среднего за период усреднения значения потерь мощности на нагрев проводов подключен к блоку 27 накопления значений ошибки измерения потерь в ВЛ за сутки и блоку 28 определения потерь на корону в ЛЭП, выход блока 16 определения среднего за период усреднения значения реактивной мощности одного конца ЛЭП подключен к блоку 30 определения коэффициентов связи ошибки с параметрами режима ЛЭП и блоку 31 определения ошибки измерения по параметрам режима ЛЭП, выход блока 25 определения среднего за период усреднения значения зарядной мощности ЛЭП подключен к блоку 31 определения ошибки измерения по параметрам режима ЛЭП, выход блока 20 определения среднего за период усреднения значения активной мощности подключен к блоку 29 определения разности средних за период усреднения значений активных мощностей по концам ЛЭП, выход блока 26 определения среднего за период усреднения значения потерь на корону при повышенной влажности воздуха подключен к блоку 28 определения потерь на корону в ЛЭП, выход блока 29 определения разности средних за период усреднения значений активных мощностей по концам ЛЭП подключен к блоку 27 накопления значений ошибки измерения потерь в ЛЭП за сутки и блоку 32 определения средних за период усреднения полных потерь в ЛЭП при плохой погоде, выход блока 27 накопления значений ошибки измерения потерь в ЛЭП за сутки подключен к блоку 30 определения коэффициентов связи ошибки с параметрами режима ЛЭП, выход блока 30 определения коэффициентов связи ошибки с параметрами режима ЛЭП подключен к блоку 33 определения аналитической зависимости ошибки от параметров режима ЛЭП, выход блока 31 определения ошибки измерения по параметрам режима ЛЭП подключен к блоку 32 определения средних за период усреднения полных потерь в ЛЭП при плохой погоде, выход блока 33 определения аналитической зависимости ошибки от параметров режима ЛЭП подключен к блоку 31 определения ошибки измерения по параметрам режима ЛЭП, выход блока 32 определения средних за период усреднения полных потерь в ЛЭП при плохой погоде подключен к блоку 28 определения потерь на корону в ЛЭП.
Определение потерь на корону осуществляется следующим образом.
Через 1 или 5 с в течение каждых 10 мин, например, проводятся измерения по концам линии напряжений в блоках 1 и 7, активных мощностей в блоках 2 и 9, температуры проводов в блоках 4 и 8, реактивной мощности на одном конце линии в блоке 3, относительных плотностей воздуха по концам линии в блоках 5 и 11, относительных влажностей воздуха в блоках 6 и 10. В блоках 12, 17, 18 происходит усреднение значений напряжения, температуры провода, плотностей воздуха, а в блоке 19 формируется единица 1, если относительная влажность воздуха больше 90% на обоих концах ЛЭП, и 0,5, если относительная влажность воздуха больше 90% только на одном конце ЛЭП. Если относительная влажность воздуха на обоих концах ЛЭП меньше 90%, то в блоке 19 формируется 0. В блоках определяются потери на корону в хорошую погоду с учетом плотности воздуха 21, потери в проводах от токов нагрузки 13, потери от реактивной мощности 15, потери на корону при повышенной влажности воздуха с учетом плотности воздуха 22.
В блоках 23, 14, 24, 16, 25, 20 и 26 каждые 10 мин накапливаются мгновенные значения соответствующих величин и проводится их усреднение. В блоке 29 определяется разность средних значений измеренных по концам передачи активных мощностей, которая является суммой потерь на нагрев проводов, потерь на корону и ошибки измерения. На выходе блока 32 формируются средние за период усреднения полные потери в ЛЭП. В блоке 28 из средних за период усреднения полных потерь в ЛЭП вычитаются средние за период усреднения потери на нагрев проводов ЛЭП, в результате чего формируются потери на корону при плохой погоде. В блоке 28 осуществляется сравнение потерь на корону при плохой погоде, при хорошей погоде и при повышенной влажности воздуха. Если потери на корону при плохой погоде больше потерь на корону в хорошую погоду и при повышенной влажности воздуха, то на выходе блока 28 формируются потери на корону при плохой погоде. Если потери на корону при плохой погоде меньше потерь на корону при повышенной влажности, то на выходе блока 28 формируются потери на корону при повышенной влажности воздуха; если же потери на корону при повышенной влажности равны нулю, то на выходе блока 28 фиксируются потери на корону при хорошей погоде.
Таким образом, введением измерителя относительной плотности воздуха не только уточняется величина потерь на корону в хорошую погоду, но и введением измерителя относительной влажности воздуха открывается возможность определения потерь на корону при повышенной влажности воздуха с учетом относительной влажности воздуха.