[發明專利]一種獲取圓柱形導體電磁暫態時域電流響應的方法和系統

有效

• 申請號: 201110226413.8
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102393493A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 和敬涵;喻樂;胡俊;徐金鳳;薄志謙
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

1.一種獲取圓柱形導體在電磁暫態過程中時域電流響應的方法，其特征在于，包括：

對施加在圓柱形導體或等效圓柱形導體兩端的電壓信號在采樣測量前首先進行波形處理及轉換；

對電壓信號進行采樣測量，并用每一采樣時刻得到的電壓值減去上一采樣時刻的電壓值，得到當前時刻的電壓變化值，所述的電壓變化值也是對電壓信號按照階躍函數級數逼近方法進行分解后的某一個分量電壓值；

按照前述方法得到的每個分量電壓值都對應一個時域電流響應，該時域電流響應為單位階躍電壓信號所產生的電流響應與該分量電壓值的乘積；將所有分量電壓值對應的時域電流響應進行時域內的組合，得到在電磁暫態過程中任意電壓信號下圓柱形導體或等效圓柱形導體中的時域電流響應。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，電壓信號在采樣前的波形處理及轉換是指高次諧波濾除和模數轉換處理。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括獲取圓柱形導體的詳細參數，所述參數包括：電導率、相對磁導率、半徑和導體長度；

等效圓柱形導體是指橫截面為非圓形的均勻柱形導體，所述橫截面為非圓形的均勻柱形導體可等效為等面積的圓形橫截面的均勻柱形導體進行計算，并按照等效后的圓柱形導體獲取其詳細參數。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括利用圓柱形導體在階躍電壓下的集膚效應和電流密度擴散公式，獲得單位階躍電壓信號施加在單位長度圓柱形導體上的時域電流響應。

5.一種獲取圓柱形導體在電磁暫態過程中時域電流響應的系統，其特征在于，包括：

電壓信號處理模塊，用于對施加在圓柱形導體或等效圓柱形導體兩端的電壓信號在采樣測量前進行濾波處理及轉換；

電壓信號采集模塊，用于采集和記錄不同采樣時刻的電壓值；

階躍電壓級數模塊，用于計算和記錄每一采樣時刻相對于上一采樣時刻的電壓變化值，所述的電壓變化值是指電壓信號按照階躍函數級數逼近方法進行分解后的某一個分量電壓值；

時域電流組合模塊，用于計算各個分量電壓值對應的時域電流響應，并將得到的時域電流響應進行組合。

6.如權利5要求所述的系統，其特征在于，所述電壓信號處理模塊包括高次諧波濾除裝置及模數轉換器件。

7.如權利5要求所述的系統，其特征在于，所述電壓信號采集模塊包括電壓信號的采集設備及記錄采樣數值的存儲設備。

8.如權利5要求所述的系統，其特征在于，所述階躍電壓級數模塊包括能計算相鄰采樣時刻的電壓變化值的計算設備及記錄分量電壓值的存儲設備。

9.如權利5要求所述的系統，其特征在于，所述時域電流組合模塊包括能計算和組合每個分量電壓值對應的時域電流響應的處理設備。