用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型制造技术

本发明专利技术公开一种用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，包括电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L和电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C；第一端口连接电缆中间接头电阻R的一端，电缆中间接头电阻R的另一端连接电缆中间接头电感L的一端，电缆中间接头电感L的另一端连接第三端口；电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C分成两部分：第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1的一端连接电缆中间接头电阻R的一端，第二电容C2的一端连接电缆中间接头电感L的另一端；第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第二端口、第四端口共接。因考虑了过电压在电缆中间接头处的波过程，采用该模型计算过电压幅值，可以使得结果更加精确。

Simulation model of cable joint for calculating reclosing overvoltage in distribution network in PSCAD

The invention discloses a cable connector used in calculation of distribution network simulation model of reclosing overvoltage in PSCAD, including the capacitance between C cable joint and cable joint resistance R inductance L and cable connector wire core and shielding layer; one end of the first connecting port cable joint resistance R, one end of the cable intermediate joint resistance R the other end is connected with the cable joint inductance L, cable joint inductance L is connected to the other end of the third port; C cable joint line between the capacitor core and the shielding layer is divided into two parts: the first capacitor C1 and the capacitor C2 is second; one end of the first capacitor C1 connection cable joint resistance R, the other end is second capacitor C2 connection cable joint inductance L; the other end of the first capacitor and second capacitor C1 C2 on the other end, second port and fourth port together. Considering the wave process of overvoltage at the middle of the cable, the model can be used to calculate the amplitude of overvoltage, which can make the result more accurate.

【技术实现步骤摘要】
用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型
本专利技术属于系统过电压仿真
，特别涉及一种配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型。
技术介绍
PSCAD(PowerSystemsComputerAidedDesign)是目前国际上最为流行的暂态分析软件，主要用来分析电力系统的暂态过程。PSCAD是EMTDC(ElectroMagneticTransientinDCSystem)的前置处理程序，用户在面板上构造电气连接图，直接输入各元件电气特性。仿真程度运行时，先通过Fortran编译器进行编译，计算结果在PLOT中生成实时曲线。配电网含有架空线路、纯电缆线路以及电缆-架空线混合线路，各个电缆段通过电缆中间接头连接在一起。因安装时的工艺问题，电缆中间接头段的波阻抗与电缆本体的波阻抗不相同。当线路中的过电压传输到该点时，会发生折反射情况，导致过电压幅值发生变化。在现有的仿真模型中，忽略了中间接头对过电压幅值的影响，影响计算结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，以解决现有的电缆-架空线仿真模型没有考虑到电缆中间接头与电缆本体两者波阻抗不同的特点，忽略了电缆中间接头对波过程的影响，导致计算计算结果并不准确的技术问题。本专利技术提供一种PSCAD电缆中间接头π型电路仿真模型，并且采用频率模型，参数可以由用户直接输入。将元件接入仿真线路中，可以准确地模拟电缆中间接头，解决传统仿真计算忽略电缆接头的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，包括电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L、电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；第一端口连接电缆中间接头电阻R的一端，电缆中间接头电阻R的另一端连接电缆中间接头电感L的一端，电缆中间接头电感L的另一端连接第三端口；电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C分成两部分：第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1的一端连接电缆中间接头电阻R的一端，第二电容C2的一端连接电缆中间接头电感L的另一端；第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第二端口、第四端口共接。进一步的，第一电容C1和第二电容C2的容量均为C/2。进一步的，第一端口、第三端口分别接入相邻两段电缆的线芯端，第二端口、第四端口分别接入到相邻两段电缆屏蔽层端。进一步的，电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L、电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C通过用户测量真实线路中电缆中间接头获得。进一步的，采用π型电路结构模拟电缆中间接头。进一步的，π型电路结构元件具有非线性特性。进一步的，π型电路结构元件的参数用户能够自由输入。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用π型电路原理设计电缆中间接头仿真模型；模型中的元件均采用频率参数模型，即模型元件是一种非线性元件，参数随频率的变化而变化；该元件在PSCAD仿真软件中表现为一个两端口元件，直接两段电缆连接，用户可以自由输入元件的非线性特性参数。由于电缆中间接头与电缆本体两者之间的波阻抗不同，在电力系统的暂态过程中，过电压到达电缆中间接头处会发生折反射，导致波形畸变。本专利技术在用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，采用π型模型模拟中间接头在仿真线路中的结构，中间接头的元件采用非线性元件，其参数与频率相关。仿真计算时，用户可以直接输入元件的非线性特性。因考虑了过电压在电缆中间接头处的波过程，采用该模型计算过电压幅值，可以使得结果更加精确。附图说明下面结合附图对本专利技术专利进一步说明。图1为本专利技术专利在PSCAD中的图标；图2为本专利技术的电气元件连接示意图。图2中，R为电缆中间接头电阻，L为电缆中间接头电感，C为电缆中间接头线芯与中间接头屏蔽层之间的电容，并将电容分成相等的两部分并联在中间接头两端。具体实施方式请参阅图1及图2所示，本专利技术一种用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，包括电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L以及电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C。端口1连接电缆中间接头电阻R的一端，电缆中间接头电阻R的另一端连接电缆中间接头电感L的一端，电缆中间接头电感L的另一端连接端口3；电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C分成相等的两部分：第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1和第二电容C2的容量均为C/2；第一电容C1的一端连接电缆中间接头电阻R的一端，第二电容C2的一端连接电缆中间接头电感L的另一端；第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、端口2、端口4共接。用户事先测量真实线路中电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L以及电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C的-Bergeron模型参数。在搭建仿真线路时，用户将元件非线性特性直接输入模型中。图1中的端口1、端口3分别接入相邻两段电缆的线芯端，图1中的端口2、端口4接入到相邻两段电缆屏蔽层端。本专利技术利用π型电路原理设计电缆中间接头仿真模型。模型中的元件均采用频率参数模型，即模型元件是一种非线性元件，参数随频率的变化而变化。该元件在PSCAD仿真软件中表现为一个两端口元件，直接两段电缆连接，用户可以自由输入元件的非线性特性参数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，其特征在于，包括电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L、电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C、第一端口(1)、第二端口(2)、第三端口(3)和第四端口(4)；第一端口(1)连接电缆中间接头电阻R的一端，电缆中间接头电阻R的另一端连接电缆中间接头电感L的一端，电缆中间接头电感L的另一端连接第三端口(3)；电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C分成两部分：第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1的一端连接电缆中间接头电阻R的一端，第二电容C2的一端连接电缆中间接头电感L的另一端；第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第二端口(2)、第四端口(4)共接。

【技术特征摘要】
1.用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，其特征在于，包括电缆中间接头电阻R、电缆中间接头电感L、电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C、第一端口(1)、第二端口(2)、第三端口(3)和第四端口(4)；第一端口(1)连接电缆中间接头电阻R的一端，电缆中间接头电阻R的另一端连接电缆中间接头电感L的一端，电缆中间接头电感L的另一端连接第三端口(3)；电缆接头线芯与屏蔽层之间的电容C分成两部分：第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1的一端连接电缆中间接头电阻R的一端，第二电容C2的一端连接电缆中间接头电感L的另一端；第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第二端口(2)、第四端口(4)共接。2.根据权利要求1所述的用于PSCAD中计算配电网重合闸过电压的电缆接头仿真模型，其特征在于，第一电容C1和第二电容C2的容量均为C/2。3.根据权利要求1所述的用于P...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，徐龙，赵艾萱，张志华，赵学风，陈曦，李嘉明，邓军波，张冠军，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11