【技术实现步骤摘要】
一种确定试验线段阻波器参数的方法及系统
本专利技术涉及电力领域中高压试验线段的阻波器设计
，并且更具体地，涉及一种确定试验线段阻波器参数的方法及系统。
技术介绍
在开展输电线路电磁环境特别是无线电干扰研究时，试验线段是较为常见的试验手段。在工作时，试验线段的首端需要连接高压试验电源，末端开路。但由于试验线段长度有限，高压试验电源因整流或开关通断产生的谐波电流不可避免地会传播到试验导线上，对试验线段的无线电干扰测量产生干扰。为了隔断来自高压试验电源侧的谐波干扰，便需要在试验线段和高压试验电源之间串联一个阻波器。此外，阻波器对高频电流信号表现出的高阻抗特性，还可阻断试验线段上的电晕电流流入电源侧，使试验线段首端也与末端一样在电气特性上表现为开路状态，这对于简化试验线段上的电晕电流波过程分析具有重要作用。因此，阻波器性能的优劣对于试验线段测试结果的准确具有重要的作用。目前，国内外对于高压变电站电力载波波阻波器的研究较为深入，但对试验线段无线电干扰测量用的阻波器研究则相对较少。论文“1000kV特高压交流试验线段无线电干扰阻波器相关问题探讨”(陕西电力，2008年第12期)通过理论分析给出了阻波器在交流特高压试验线段无线电干扰测量中的作用，但未涉及阻波器参数的确定方法。技术专利“一种用于无线电干扰测量的宽频带阻波器”(201320609491.0)给出了一种用于无线电干扰测量的宽频带阻波器，但其缺点是该阻波器的适用频率范围较窄，仅为300kHz-2MHz，且阻波器参数并没有经过最优化论证，外形结构复杂，制作加工...
【技术保护点】
1.一种确定试验线段阻波器参数的方法，其特征在于，所述方法包括：/n建立包括阻波器、高压试验电源和试验线段的电路仿真模型；/n基于所述电路仿真模型，向所述试验线段的预设位置处注入幅值相等且频率不同的正弦波电流，分别获取在不同的阻波器工作频率下从所述阻波器流出至高压试验电源的电流幅值；/n根据在不同的阻波器工作频率下从所述阻波器流出至高压试验电源的电流幅值，分别计算所述阻波器在不同的阻波器工作频率下的衰减量；/n若所述阻波器在不同工作频率下的衰减量均大于等于预设的衰减量阈值，则确定阻波器的当前的电容值为阻波器的电容最优值，确定阻波器的当前的电感值为阻波器的电感最优值。/n
【技术特征摘要】
1.一种确定试验线段阻波器参数的方法，其特征在于，所述方法包括：
建立包括阻波器、高压试验电源和试验线段的电路仿真模型；
基于所述电路仿真模型，向所述试验线段的预设位置处注入幅值相等且频率不同的正弦波电流，分别获取在不同的阻波器工作频率下从所述阻波器流出至高压试验电源的电流幅值；
根据在不同的阻波器工作频率下从所述阻波器流出至高压试验电源的电流幅值，分别计算所述阻波器在不同的阻波器工作频率下的衰减量；
若所述阻波器在不同工作频率下的衰减量均大于等于预设的衰减量阈值，则确定阻波器的当前的电容值为阻波器的电容最优值，确定阻波器的当前的电感值为阻波器的电感最优值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立包含阻波器、高压试验电源和试验线段的电路仿真模型，包括：
将试验线段等效为多个串联的短线段单元，每个短线段单元均等效为电阻和电感先串联再与对地电容并联的电路结构，其中，所述对地电容的两端也并联有一个电阻；将阻波器等效为电容和电感并联的电路结构；将高压试验电源等效为电阻和电容并联的电路结构；其中，所述阻波器的一端与所述高压试验电源相连接，另一端与所述试验线段相连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下公式计算所述阻波器在不同的阻波器工作频率下的衰减量，包括：
K(fi)＝-20lg(Iout(fi)/Iin(fi))，
其中，K(fi)为阻波器在第i个阻波器工作频率fi下的衰减量；Iout(fi)为在第i个阻波器工作频率fi下从所述阻波器流出至高压试验电源的电流幅值；Iin(fi)为在第i个阻波器工作频率fi下在预设位置注入的正弦波电流的幅值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述阻波器在不同工作频率下的衰减量不满足均大于等于预设的衰减量阈值，则按照预设的电感变化步长增大阻波器当前的电感值，且按照预设的电容变化步长减小阻波器当前的电容值，并重新获取在不同的阻波器工作频率下从所述阻波器流出至高压试验电源的电流幅值，直至阻波器在不同工作频率下的衰减量均大于等于预设的衰减量阈值时，确定阻波器的当前的电容值为阻波器的电容最优值，确定阻波器的当前的电感值为阻波器的电感最优值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
建立两个均压环平行排列的三维有限元仿真模型，并设置阻波器的均压环的圆环外径和两个均压环的环间距的初始值；
分别在两个均压环上施加幅值不同的第一电压激励和第二电压激励，以分别获取两个均压环上的第一电荷量和第二电荷量；
根据所述第一电压激励、第二电压激励、第一电荷量和第二电荷量计算两个均压环之间的互电容；
若两个均压环之间的互电容小于等于预设的互电容阈值，则确定当前的圆外环直径为均压环的圆外环直径最优值，确定当前的环间距为两个均压环的环间距最优值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若两个均压环之间的互电容大于预设的电容阈值，则按照预设的圆外环直径变化步长减小阻波器均压环当前的圆外环直径，且按照预设的环间距变化步长增大两个均压环当前的环间距，并重新计算第一电荷量和第二电荷量，直至两个均压环之间的互电容小于等于预设的互电容阈值时，确定当前的圆外环直径为均压环的圆外环直径最优值，确定当前的环间距为两个均压环的环间距最优值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用如下公式确定阻波器的电感线圈的匝数：
L＝0.1D2N2/(4.5D+10l)，
其中，L为阻波器的电感最优值，单位为μH；D为电感线圈的外直径，单位为cm；N为线圈的总匝数；l为电感线圈的垂直高度，单位为cm；其中，l小于等于两个均压环的环间距；D不能大于均压环的圆外环直径。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置阻波器的均压环的管径初始值，根据当前的管径值计算均压环表面的第一电场强度值；
若所述第一电场强度值小于等于预设的均压环表面临界起晕电场强度阈值，则确定当前的管径值为均压环的管径最优值；若所述第一电场强度值大于预设的均压环表面临界起晕电场强度阈值，则根据预设的管径变化步长增大当前的管径值，并重新计算所述第一电场强度值，直至所述第一电场强度值小于等于预设的均压环表面临界起晕电场强度阈值时，确定当前的管径值为均压环的管径最优值。
9.一种确定试验线段阻波器参数的系统，其特征在于，所述系统包括：
电路仿真模型建立单元，用于建立包括阻波器、高压试验电...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵录兴，小布穷，王炳强，陈绍义，谢莉，岳嵩，马建功，朱鹏，李大鹏，陈先行，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网西藏电力有限公司电力科学研究院，国网新疆电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，四川省绵竹西南电工设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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