[發明專利]基于MATLAB/Simulink技術的高壓電纜局放信號傳輸模型建立方法

在審

• 申請號: 202010714977.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112098781A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 魏占朋;方靜;林國洲;王榮亮;李松原;李楠;殷強;闞永明;芮少琴;王波;劉軍宇
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F30/20;G06F113/16
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種基于MATLAB/Simulink技術的高壓電纜局放信號傳輸模型建立方法，其特征在于：具體方法步驟包括：(1)局放信號選擇；(2)電纜模型選擇；(3)電纜局放信號仿真模型電路建立。通常用雙指數震蕩衰減模型(DEAOW)來模擬局放信號，選用Simulink中的Distributed parameters line作為線路模型，通過改變分布參數：單位長度的電阻R₀、電感L₀、電容C₀和漏電導G₀，改變電纜的型號。本發明針對現有電纜局放檢測局放信號受電纜長度、電纜型號和局放信號頻率影響，以及220kV高壓電纜局放信號傳輸模型較少等問題，本發明提供一種基于MATLAB/Simulink技術的高壓電纜局放信號傳輸模型建立方法，深入研究電纜局放傳輸特性，保證局放檢測的準確性，保障電纜正常運行，進一步提高電力系統供配電的連續性和可靠性。

技術領域

本發明涉及高壓電纜放電信號處理技術領域，特別是一種基于MATLAB/Simulink技術的高壓電纜局放信號傳輸模型建立方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，城鎮化的規模不斷擴大，用電量不斷增長。在人口眾多的大城市中，由于電纜具有占地少、安全可靠性高、優化城市環境等優點，高壓電纜的使用量逐漸增多。截止2012年底，國家電網公司系統在運6-500千伏電纜線路總長度為312441公里。

隨著電力電纜的廣泛應用，并向著更高電壓等級的方向迅速發展，投運時間較長的電纜因為電、熱、機械、化學等因素引起的絕緣老化和故障事故屢見不鮮，并呈現增多的趨勢，嚴重威脅電力系統安全可靠運行。一旦地下電纜發生故障，尋找及挖掘起來十分困難，不僅要浪費大量人力物力，帶來難以估計的停電損失，而且會對其他行業及人們日常生活帶來很大負面效應，造成嚴重的經濟損失和社會影響。因此，研究電纜狀態監測方法，對于延長電纜壽命、加強電纜運行的可靠性有著關鍵的作用。

在電纜各種故障發生初期，由于電纜整體或絕緣結構發生了變化，就會引起電纜內部電荷分布的改變，進而造成某些部位場強偏大。在這種電場的作用下，電纜絕緣系統中會有部分區域發生局部放電，電力電纜局部放電量與電力電纜絕緣狀況密切相關，因此基于局部放電的電纜檢測方法得到了廣泛應用。

隨著電纜局放檢測的應用，電纜局放信號受到電纜長度、電纜型號、局放信號頻率的影響問題日益突出，因此必須找到一種方法研究電纜局放信號的傳輸特性。

本發明針對220kV高壓電纜局放信號的傳輸特性進行研究，基于MATLAB/Simulink建立高壓電纜局放信號傳輸模型，研究電纜的長度、型號、局放信號頻率對局放信號傳輸的影響，以期對電纜局放檢測研究提供技術方案。

發明內容

針對現有電纜局放檢測局放信號受電纜長度、電纜型號和局放信號頻率影響，以及220kV高壓電纜局放信號傳輸模型較少等問題，本發明提供一種基于MATLAB/Simulink技術的高壓電纜局放信號傳輸模型建立方法，深入研究電纜局放傳輸特性，保證局放檢測的準確性，保障電纜正常運行，進一步提高電力系統供配電的連續性和可靠性。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于MATLAB/Simulink技術的高壓電纜局放信號傳輸模型建立方法，具體方法步驟如下：

(1)局放信號選擇

用雙指數震蕩衰減模型DEAOW來模擬局放信號，其數學表達式為：

f(t)＝A(e^-1.3t/τ-e^-2.2t/τ)sin(2πf_ct) (1)

其中：A為局放脈沖幅值；

τ為衰減系數；

f_c為振蕩頻率；