CN107846003A - 一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于继电保护定值校核的判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法及系统，应用于电力系统继电保护领域，其中，方法的实现包括：输入距离保护整定计算信息，如距离保护电抗定值、负荷限制电阻限值、线路正序阻抗角定值、动作边界的偏移阻抗角定值等；计算得到四边形阻抗特性各边界的数学表达式；判断测量阻抗所在象限；将测量阻抗与边界电阻或电抗极限值进行比较进而判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。本发明通过计算四边形阻抗特性的边界表达式可以得到完备的四边形阻抗特性，使得距离保护的整定校核更加准确，提高了判断方法在各类四边形阻抗特性的阻抗继电器中的适用性，使得电网更加可靠、安全。

Description

一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法及系统

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，更具体地，涉及一种用于继电保护定值校核的判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法及系统。

背景技术

随着社会的不断发展和人们需求的增长，对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。继电保护装置的正确、有效动作是保证电网的安全、稳定、可靠运行的重要基础。距离保护可以基本不受系统运行方式的影响，能够快速、有选择性地切除故障线路，广泛应用于高电压等复杂网络，而正确判断测量阻抗是否在保护范围内是距离保护有效动作的重要保障。

随着电力系统规模的不断扩大，电网结构也日益复杂，继电保护整定的工作量也在不断加大。目前，距离保护四边形特性的阻抗继电器将四边形特性看作多条直线特性的“与”逻辑组合，仅用相位比较判据，未能明确给出保护动作范围内的测量阻抗值。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法及系统，由此解决现有的通过相位比较来判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法存在的分析计算难度较大的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法，包括：

(1)根据距离保护整定计算信息得到四边形阻抗特性各边界；

(2)由距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗得到测量阻抗，并确定测量阻抗所在象限；

(3)根据测量阻抗所在象限，将距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗与四边形阻抗特性边界电阻或边界电抗的极限值进行比较，以判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

优选地，在步骤(1)中，四边形阻抗特性各边界表示为：

其中，R_zd表示负荷限制电阻定值，θ₁表示第一边界的偏移角定值，θ₂表示第二边界的偏移角定值，X_zd表示距离保护电抗定值，θ₃表示第四边界的偏移角定值，θ₄表示第五边界的偏移角定值，距离保护阻抗继电器的动作范围为第一边界、第二边界、第三边界、第四边界、第五边界以及第六边界的边界线包围的部分。

优选地，步骤(2)包括：距离保护安装处的测量电阻R和距离保护安装处的测量电抗X与测量阻抗所在象限的关系为：

优选地，步骤(3)包括：

(3.1)若测量阻抗在第Ⅰ象限，则在且(R-R_zd)tanθ₁≤X≤-Rtanθ₂+X_zd，或者，R＜R_zd且X≤-Rtanθ₂+X_zd时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.2)若测量阻抗在第Ⅱ象限，则在X≤X_zd且R≥-Xtanθ₃时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.3)若测量阻抗在第Ⅲ象限，则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.4)若测量阻抗在第Ⅳ象限，则在R≤R_zd且X≥-Rtanθ₄时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

按照本发明的另一方面，提供了一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的系统，包括：

第一确定模块，用于根据距离保护整定计算信息得到四边形阻抗特性各边界；

第二确定模块，用于由距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗得到测量阻抗，并确定测量阻抗所在象限；

第三确定模块，用于根据测量阻抗所在象限，将距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗与四边形阻抗特性边界电阻或边界电抗的极限值进行比较，以判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

优选地，所述第一确定模块得到的四边形阻抗特性各边界表示为：

其中，R_zd表示负荷限制电阻定值，θ₁表示第一边界的偏移角定值，θ₂表示第二边界的偏移角定值，X_zd表示距离保护电抗定值，θ₃表示第四边界的偏移角定值，θ₄表示第五边界的偏移角定值，距离保护阻抗继电器的动作范围为第一边界、第二边界、第三边界、第四边界、第五边界以及第六边界的边界线包围的部分。

优选地，所述第二确定模块用于根据确定测量阻抗所在象限。

优选地，所述第三确定模块包括：

第一确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅰ象限时，在且(R-R_zd)tanθ₁≤X≤-Rtanθ₂+X_zd，或者，R＜R_zd且X≤-Rtanθ₂+X_zd时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

第二确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅱ象限时，在X≤X_zd且R≥-Xtanθ₃时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

第三确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅲ象限时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

第四确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅳ象限时，在R≤R_zd且X≥-Rtanθ₄时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本发明研究了测量阻抗在距离保护四边形阻抗特性内的判断方法，通过求解四边形阻抗特性各边界的数学表达式，可以得到完备的四边形阻抗特性，并对测量阻抗与边界电阻或电抗极限值进行比较判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内，使得距离保护的整定校核更加准确，提高了判断方法在各类四边形阻抗特性的阻抗继电器中的适用性，使得电网更加可靠、安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种四边形阻抗继电器示意图；

图3为本发明实施例提供的一种四边形阻抗继电器1示意图；

图4为本发明实施例提供的一种四边形阻抗继电器2示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

针对现有的通过相位比较来判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法未能明确给出四边形阻抗特性的边界，实际应用中，四边形阻抗特性的边界通常不是规则的四边形，若将相位比较应用于不规则的四边形阻抗特性，分析计算难度将大大增加，本发明提供了一种完备的适用于各类四边形阻抗特性的测量阻抗判断方法及系统，为了提高测量阻抗判断方法的适应性，通过对四边形特性的阻抗继电器的动作特性进行计算可以得到动作特性范围内的测量阻抗值，进一步明确比较判据，保障电网安全。

本发明首先将四边形阻抗特性看作多条直线的组合，可以计算得到各条直线的数学表达式，再通过分析测量阻抗的电抗值和电阻值的大小判断测量阻抗落在第几象限，并进一步与该象限的四边形阻抗特性的边界进行比较，判断该测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

如图1所示为本发明实施例提供的一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法的流程示意图，在图1所示的方法中，包括：

(1)根据距离保护整定计算信息得到四边形阻抗特性各边界；

在本发明实施例中的距离保护整定计算信息包括：距离保护电抗定值X_zd、负荷限制电阻定值R_zd、线路正序阻抗角定值Φ_zd，各动作边界的偏移角定值θ₁、θ₂、θ₃、θ₄等。

在本发明实施例中的测量阻抗值参数包括距离保护安装处的测量阻抗Z、距离保护安装处的测量电阻R以及距离保护安装处的测量电抗X，进而便可通过比较测量阻抗与边界极限值进行测量阻抗在四边形阻抗特性内的判断。

其中，在步骤(1)中，四边形阻抗特性各边界表示为：

其中，R_zd表示负荷限制电阻定值，θ₁表示第一边界的偏移角定值，θ₂表示第二边界的偏移角定值，X_zd表示距离保护电抗定值，θ₃表示第四边界的偏移角定值，θ₄表示第五边界的偏移角定值，距离保护阻抗继电器的动作范围为第一边界、第二边界、第三边界、第四边界、第五边界以及第六边界的边界线包围的部分。

(2)由距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗得到测量阻抗，并确定测量阻抗所在象限；

其中，步骤(2)具体包括：距离保护安装处的测量电阻R和距离保护安装处的测量电抗X与测量阻抗所在象限的关系为：

(3)根据测量阻抗所在象限，将距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗与四边形阻抗特性边界电阻或边界电抗的极限值进行比较，以判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

其中，步骤(3)包括：

(3.1)若测量阻抗在第Ⅰ象限，则在且(R-R_zd)tanθ₁≤X≤-Rtanθ₂+X_zd，或者，R＜R_zd且X≤-Rtanθ₂+X_zd时，测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.2)若测量阻抗在第Ⅱ象限，则在X≤X_zd且R≥-Xtanθ₃时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.3)若测量阻抗在第Ⅲ象限，则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.4)若测量阻抗在第Ⅳ象限，则在R≤R_zd且X≥-Rtanθ₄时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

以下结合附图及实施例对本发明的判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法进行详细说明，以下实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1：以图2所示的四边形阻抗特性为例，其中X_zd为距离保护电抗定值、R_zd为负荷限制电阻定值、Φ_zd为线路正序阻抗角定值，θ₁、θ₂、θ₃、θ₄分别为动作边界AB、BC、OD、OE的偏移角定值，具体判断步骤如下：

(1)获取四边形阻抗特性各边界的表达式：

四边形阻抗特性边界AB、BC、CD、OD、OE、AE的数学表达式依次为：

(2)判断测量阻抗所在象限

测量阻抗Z的计算式为：

其中U为距离保护安装处的测量电压，I为距离保护安装处的测量电流。

Z为可以进一步表示为：

Z＝R+jX (3)

其中R为距离保护安装处的测量电阻，X为距离保护安装处的测量电抗。

R和X的大小与测量阻抗所在象限的关系为：

若测量阻抗在第Ⅲ象限，不在四边形阻抗特性内。若测量阻抗在第Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ象限时需要进一步比较R和X的大小来判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

(3)判断测量阻抗在四边形阻抗特性内

1)若测量阻抗在第Ⅰ象限

B点为AB与BC的交点，其坐标可以联立两条直线的方程式求得：

得到B点坐标为：

当时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的AB和BC，可以分别计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_AB和X_BC，其表达式为：

当且仅当(R-R_zd)tanθ₁≤X≤-Rtanθ₂+X_zd时，测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

当R<R_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的BC，可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_BC＝-Rtanθ₂+X_zd，当且仅当X≤-Rtanθ₂+X_zd时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

2)若测量阻抗在第Ⅱ象限

当X>X_zd时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当X≤X_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅱ象限内的OD，可以计算出X对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的R极限值R_OD＝-Xtanθ₃，当且仅当R≥-Xtanθ₃时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

3)若测量阻抗在第Ⅳ象限

当R>R_zd时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当R≤R_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅳ象限内的OE，可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_OE＝-Rtanθ₄，当且仅当X≥-Rtanθ₄时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

实施例2：以图3的四边形阻抗继电器1为例。

(1)输入距离保护整定计算信息，如距离保护电抗定值X_zd、负荷限制电阻定值R_zd、线路正序阻抗角定值Φ_zd、各动作边界倾斜角等。

(2)获取四边形阻抗特性各边界AB、BC、CD、OD、OE、AE的表达式：

(3)根据式(2)和式(3)得到测量阻抗对应的测量电阻R和测量电抗X。

(4)根据式(4)判断测量阻抗所在象限，若测量阻抗在第Ⅲ象限，则不在四边形阻抗特性内。若测量阻抗在第Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ象限，则需要进一步比较R和X的大小。

(5)将电阻R和电抗X与边界极限值进行比较，判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

1)若测量阻抗在第Ⅰ象限

当时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的AB和BC，由式(7)可以分别计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_AB和X_BC，其表达式为：

当且仅当(R-R_zd)tan60°≤X≤-Rtan7°+X_zd时，测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

当R<R_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的BC，由式(7)可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_BC＝-Rtan7°+X_zd，当且仅当X≤-Rtan7°+X_zd时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

2)若测量阻抗在第Ⅱ象限

当X>X_zd时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当X≤X_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅱ象限内的OD，由式(7)可以计算出X对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的R极限值R_OD＝-Xtan15°，当且仅当R≥-Xtan15°时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

3)若测量阻抗在第Ⅳ象限

当R>R_zd时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当R≤R_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅳ象限内的OE，由式(7)可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_OE＝-Rtan15°，当且仅当X≥-Rtan15°时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

实施例3：以图4的四边形阻抗继电器2为例。

(1)输入距离保护整定计算信息，如距离保护阻抗定值Z_zd、负荷限制电阻定值R_zd、线路正序阻抗角定值Φ_zd、额定电流I_n、R分量的偏移门槛R′且R′＝min(0.5R_zd,0.5Z_zd)、X分量的偏移门槛X′且各动作边界倾斜角等。

(2)获取四边形阻抗特性各边界OA、AB、BC、CD、DE、EF、FG、OG的表达式：

(3)根据式(2)和式(3)得到测量阻抗对应的测量电阻R和测量电抗X。

(4)根据式(4)判断测量阻抗所在象限，若测量阻抗在第Ⅲ象限，则不在四边形阻抗特性内。若测量阻抗在第Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ象限，则需要进一步比较R和X的大小。

(5)将电阻R和电抗X与边界极限值进行比较，判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

1)若测量阻抗在第Ⅰ象限

D点为CD与DE的交点，其坐标可以联立两条直线的方程式求得：

D点横坐标为：

D点纵坐标为：

当时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的CD和DE，由式(9)可以分别计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_CD和X_DE，其表达式为：

当且仅当(R-R_zd)tanφ_zd≤X≤Z_zdsinφ_zd-(R-Z_zdcosφ_zd)tan12°时，测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

当Z_zdcosφ_zd≤R＜R_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的CD，由式(9)可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_CD＝Z_zdsinφ_zd-(R-Z_zdcosφ_zd)tan12°，当且仅当X≤Z_zdsinφ_zd-(R-Z_zdcosφ_zd)tan12°时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

当R＜Z_zdcosφ_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅰ象限内的BC，由式(9)可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_BC＝Z_zdsinφ_zd，当且仅当X≤Z_zdsinφ_zd时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

2)若测量阻抗在第Ⅱ象限

当X＞Z_zdsinφ_zd时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当R′≤X≤Z_zdsinφ_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅱ象限内的AB和BC，由式(9)可以计算出X对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的R极限值R_AB＝R′，当且仅当R≥R′时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

当X＜R′时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅱ象限内的OA，由式(9)可以计算出X对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的R极限值R_OA＝-Xtan45°，当且仅当R≥-Xtan45°时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

3)若测量阻抗在第Ⅳ象限

当R>R_zd时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

当X′cot25°≤R≤R_zd时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅳ象限内的GF和EF，由式(9)可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_GF＝X′，当且仅当X≥X′时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

当R＜X′cot25°时，此时对应的四边形阻抗特性边界是第Ⅳ象限内的OG，由式(9)可以计算出R对应的测量阻抗在四边形阻抗特性内部时的X极限值X_OG＝-Rtan25°，当且仅当X≥-Rtan25°时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则不在。

本发明还提供了一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的系统，包括：

第一确定模块，用于根据距离保护整定计算信息得到四边形阻抗特性各边界；

第二确定模块，用于由距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗得到测量阻抗，并确定测量阻抗所在象限；

第三确定模块，用于根据测量阻抗所在象限，将距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗与四边形阻抗特性边界电阻或边界电抗的极限值进行比较，以判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的方法，其特征在于，包括：

(1)根据距离保护整定计算信息得到四边形阻抗特性各边界；

(2)由距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗得到测量阻抗，并确定测量阻抗所在象限；

(3)根据测量阻抗所在象限，将距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗与四边形阻抗特性边界电阻或边界电抗的极限值进行比较，以判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，四边形阻抗特性各边界表示为：

其中，R_zd表示负荷限制电阻定值，θ₁表示第一边界的偏移角定值，θ₂表示第二边界的偏移角定值，X_zd表示距离保护电抗定值，θ₃表示第四边界的偏移角定值，θ₄表示第五边界的偏移角定值，距离保护阻抗继电器的动作范围为第一边界、第二边界、第三边界、第四边界、第五边界以及第六边界的边界线包围的部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：距离保护安装处的测量电阻R和距离保护安装处的测量电抗X与测量阻抗所在象限的关系为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括：

(3.1)若测量阻抗在第Ⅰ象限，则在且(R-R_zd)tanθ₁≤X≤-Rtanθ₂+X_zd，或者，R＜R_zd且X≤-Rtanθ₂+X_zd时，测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.2)若测量阻抗在第Ⅱ象限，则在X≤X_zd且R≥-Xtanθ₃时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.3)若测量阻抗在第Ⅲ象限，则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

(3.4)若测量阻抗在第Ⅳ象限，则在R≤R_zd且X≥-Rtanθ₄时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内。

5.一种判断测量阻抗在四边形阻抗特性内的系统，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于根据距离保护整定计算信息得到四边形阻抗特性各边界；

第二确定模块，用于由距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗得到测量阻抗，并确定测量阻抗所在象限；

第三确定模块，用于根据测量阻抗所在象限，将距离保护安装处的测量电阻和距离保护安装处的测量电抗与四边形阻抗特性边界电阻或边界电抗的极限值进行比较，以判断测量阻抗是否在四边形阻抗特性内。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一确定模块得到的四边形阻抗特性各边界表示为：

其中，R_zd表示负荷限制电阻定值，θ₁表示第一边界的偏移角定值，θ₂表示第二边界的偏移角定值，X_zd表示距离保护电抗定值，θ₃表示第四边界的偏移角定值，θ₄表示第五边界的偏移角定值，距离保护阻抗继电器的动作范围为第一边界、第二边界、第三边界、第四边界、第五边界以及第六边界的边界线包围的部分。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二确定模块用于根据确定测量阻抗所在象限。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三确定模块包括：

第一确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅰ象限时，在且(R-R_zd)tanθ₁≤X≤-Rtanθ₂+X_zd，或者，R＜R_zd且X≤-Rtanθ₂+X_zd时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

第二确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅱ象限时，在X≤X_zd且R≥-Xtanθ₃时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

第三确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅲ象限时，测量阻抗不在四边形阻抗特性内；

第四确定子模块，用于在测量阻抗在第Ⅳ象限时，在R≤R_zd且X≥-Rtanθ₄时测量阻抗在四边形阻抗特性内，否则测量阻抗不在四边形阻抗特性内。