[發明專利]一種電力電纜傳遞參數獲取方法有效
| 申請號： | 202110541410.7 | 申請日： | 2021-05-18 |
| 公開（公告）號： | CN113281613B | 公開（公告）日： | 2023-03-31 |
| 發明（設計）人： | 謝敏;吳典;錢磊;惠峻;俞駿;周凱;孫慶明;劉堅強 | 申請（專利權）人： | 國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司 |
| 主分類號： | G01R31/08 | 分類號： | G01R31/08;G01R27/02;G01R27/26 |
| 代理公司： | 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104 | 代理人： | 曹祖良;陳麗麗 |
| 地址： | 214061 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 電力電纜 傳遞 參數 獲取 方法 | ||
1.一種電力電纜傳遞參數獲取方法，其特征在于，包括：
步驟S10、待系統接線完成后，測試被測電力電纜首端反射系數，其中所述系統接線包括將帶有分叉引線的同軸電纜的一端連接至矢量網絡分析儀，將所述分叉引線的高壓端連接所述被測電力電纜的導體，將所述分叉引線的接地端連接所述被測電力電纜的金屬屏蔽層；
步驟S20、計算被測電力電纜的特性阻抗；
步驟S30、計算修正后的被測電力電纜首端反射系數；
步驟S40、計算被測電力電纜的衰減常數和相速度；
步驟S50、對所述被測電力電纜的衰減常數和相速度進行歸一化處理，得到第一衰減常數和第一相速度；
步驟S60、對所述第一衰減常數和第一相速度進行處理得到被測電力電纜修正后的衰減常數和相速度；
所述測試被測電力電纜首端反射系數，包括：
設置矢量網絡分析儀的掃頻范圍和掃頻點數；
根據矢量網絡分析儀對所述被測電力電纜的反射系數幅值和相位進行測試；
根據復數值計算公式計算得到被測電力電纜首端反射系數的復數值；
所述復數值計算公式的表達式為：
S11(f)＝|S11(f)|·exp(j·Angle(S11(f)))，
其中，|S11(f)|表示被測電力電纜的反射系數幅值，Angle(S11(f))表示被測電力電纜的相位，f表示矢量網絡分析儀的掃描頻率，j表示復數，exp(·)表示指數函數；
所述計算被測電力電纜的特性阻抗，包括：
步驟S21、根據公式y0(t)＝exp(-4·ln(2)·t2/w2)產生脈寬為w的高斯脈沖，并根據快速傅里葉變換對y0(t)進行處理得到Y0(f)＝FFT(y0(t))，然后根據公式Y(f)＝Y0(f)·S11(f)計算得到反射信號y(t)的頻域表達式Y(f)，其中t表示時間；
步驟S22、對Y(f)進行快速傅里葉逆變換處理得到時域反射信號y(t)＝IFFT(Y(f))，提取y(t)中表征首端反射的時域信號，并進行快速傅里葉變換處理得到Y1(f)＝FFT(y1(t))；
步驟S23、根據公式Γ1(f)＝Y1(f)/Y0(f)計算表征首端反射的反射系數Γ1(f)，并假設被測電力電纜的特性阻抗Z0取值為10Ω；
步驟S24、計算所述分叉引線的綜合阻抗Z1(f)：
其中，R表示矢量網絡分析儀的內阻；
步驟S25、計算阻抗匹配狀態下被測電力電纜首端反射系數S1′1(f)：
步驟S26、計算被測電力電纜的衰減常數α(f)：
/
其中，l表示被測電力電纜的長度；
步驟S27、計算被測電力電纜首端反射系數參數SP1(f)和SP2(f)：
SP1(f)＝exp(2α(f)l)·Real(S′11(f))，
SP2(f)＝exp(2α(f)l)·Imag(S′11(f))，
其中，Real(·)表示復數的實部，Imag(·)表示復數的虛部；
步驟S28、根據轉換函數f→t′將得到的被測電力電纜首端反射系數參數SP1(f)和SP2(f)分別轉換為t′域信號SP1(t′)和SP2(t′)，并對SP1(t′)和SP2(t′)分別進行快速傅里葉變換處理，得到SP1(t′)和SP2(t′)的頻譜FFT(SP1(t′))和FFT(SP2(t′))，記錄FFT(SP1(t′))和FFT(SP2(t′))中除直流分量外能量最大點的頻率分別為f′1·max和f′2·max，記錄f′1·max和f′2·max的2倍頻率點2f′1·max和2f′2·max對應的能量分別為P(2f′1·max)和P(2f′2·max)；
步驟S29、以步長0.1Ω增大假設的被測電力電纜的特性阻抗Z0：
Z0＝Z0+0.1；
重復步驟S24至步驟S29直至假設的被測電力電纜的特性阻抗Z0取值為100Ω；
步驟S291、獲取不同假設特性阻抗下步驟S28中計算得到的2倍頻率點能量P(2f′1·max)和P(2f′2·max)曲線，然后將曲線1/P(2f1·max)最大時對應的特性阻抗Z0·E1和1/P(2f′2·max)最大時對應的特性阻抗Z0·E2的平均值Z0·E作為估計得到的電力電纜特性阻抗：
所述計算修正后的被測電力電纜首端反射系數，包括：
計算平均值Z0·E下分叉引線的綜合阻抗Z1·E(f)：
計算得到阻抗匹配狀態下被測電力電纜首端反射系數計算S′11·E(f)即為修正的結果：
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