一种小信号电缆导体交流电阻测量方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小信号电缆导体交流电阻测量方法、系统及装置，本发明专利技术能够利用小电流避免电缆发热带来的测量精度误差，同时能够节约通电后电缆静止等待温度稳定的时间，提高测量效率，利用最小二乘算法曲线拟合解决了小电流易受干扰的问题，实现快速、精确的电缆导体交流电阻测量，能够满足工程测量需求。能够满足工程测量需求。能够满足工程测量需求。

【技术实现步骤摘要】
一种小信号电缆导体交流电阻测量方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及一种小信号电缆导体交流电阻测量方法、系统及装置，属于电气技术中电缆运行和测量


技术介绍

[0002]目前电缆是电力系统电能输送的主要通道，当有电流流过时，由于导体电阻的存在会产生损耗，并且以热能的形式散失在周围的介质中。该损耗导致的温室气体间接排放，是电网企业温室气体排放的一个重要来源。描述该损耗的一个重要指标是电缆导体的电阻，根据输电系统性质可分为直流电阻和交流电阻。在直流输电系统中，电缆导体中的直流电流均匀分布于导体截面。在交流输电系统中，电缆导体中通过交流电流，由于趋肤效应和邻近效应降低电缆导体有效导电面积，从而使得交流电阻与直流电阻产生差异，因此单纯使用直流电阻无法准确描述交流输电系统的电缆损耗。针对电缆导体交流电阻测量，国内外均开展了大量的研究工作，但是目前未形成测量标准，传统的电缆导体交流电阻测量方法其测量效率和测量精度均无法满足工程需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种小信号电缆导体交流电阻测量方法、系统及装置，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，包括：
[0006]获取同步采样的待测电缆导体端电压和参考电阻端电压，其中，参考电阻与待测电缆导体串联，同步采样基于小电流触发；
[0007]根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线；
[0008]根据待测电缆导体端电压曲线，计算待测电缆导体端电压有效值和相位角；
[0009]根据参考电阻端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取参考电阻端电压曲线；
[0010]根据参考电阻端电压曲线，计算参考电阻端电压有效值和相位角；
[0011]根据待测电缆导体端电压有效值和相位角、参考电阻端电压有效值和相位角、以及参考电阻特性，计算待测电缆导体交流电阻。
[0012]触发同步采样的小电流为输入参考电阻与待测电缆导体串联电路的工频交流恒定小电流。
[0013]根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线，包括：
[0014]根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法，获取待测电缆导体端电压模型函数；
[0015]根据待测电缆导体端电压模型函数进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线。
[0016]根据参考电阻端电压，采用最小二乘法，获取参考电阻端电压曲线，包括：
[0017]根据参考电阻端电压，采用最小二乘法，获取参考电阻端电压模型函数；
[0018]根据参考电阻端电压模型函数进行曲线拟合，获取参考电阻端电压曲线。
[0019]最小二乘法目标函数为：
[0020][0021]其中，L为最小二乘法目标函数，u为端电压，f为端电压模型函数，t为采样时间，A为端电压幅值，为端电压相角，m为采样数，u
i
为第i个端电压采样值，t
i
为第i个采样时间，A
i
为第i个端电压采样值对应的幅值估计值，为第i个端电压采样值对应的相位角估计值。
[0022]参考电阻为无感线性标准电阻。
[0023]根据待测电缆导体端电压有效值和相位角、参考电阻端电压有效值和相位角、以及参考电阻特性，计算待测电缆导体交流电阻，包括：
[0024]根据参考电阻端电压有效值和相位角、以及参考电阻特性，计算参考电阻与待测电缆导体串联电路中电流的有效值和相位角；
[0025]根据串联电路中电流的有效值和相位角、待测电缆导体端电压有效值和相位角，计算待测电缆导体交流电阻。
[0026]一种小信号电缆导体交流电阻测量系统，包括，
[0027]采样获取模块：获取同步采样的待测电缆导体端电压和参考电阻端电压，其中，参考电阻与待测电缆导体串联，同步采样基于小电流触发；
[0028]待测电缆导体端电压曲线获取模块：根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线；
[0029]待测电缆导体端电压有效值和相位角计算模块：根据待测电缆导体端电压曲线，计算待测电缆导体端电压有效值和相位角；
[0030]参考电阻端电压曲线获取模块：根据参考电阻端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取参考电阻端电压曲线；
[0031]参考电阻端电压有效值和相位角计算模块：根据参考电阻端电压曲线，计算参考电阻端电压有效值和相位角；
[0032]待测电缆导体交流电阻计算模块：根据待测电缆导体端电压有效值和相位角、参考电阻端电压有效值和相位角、以及参考电阻特性，计算待测电缆导体交流电阻。
[0033]一种小信号电缆导体交流电阻测量装置，包括交流恒流电源、第一采样器、第二采样器和处理器；
[0034]处理器执行根据权利要求1至7所述方法中的任一方法；
[0035]交流恒流电源为参考电阻与待测电缆导体串联电路注入电流；
[0036]第一采样器采样待测电缆导体端电压，第二采样器采样参考电阻端电压，
[0037]第一采样器和第二采样器的触发端均连接交流恒流电源的输出端，第一采样器和第二采样器的输出端均连接处理器。
[0038]第一采样器和第二采样器均为ADC采样器。
[0039]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术能够利用小电流避免电缆发热带来的测量精度
误差，同时能够节约通电后电缆静止等待温度稳定的时间，提高测量效率，利用最小二乘算法曲线拟合解决了小电流易受干扰的问题，实现快速、精确的电缆导体交流电阻测量，能够满足工程测量需求。
附图说明
[0040]图1为本专利技术方法的流程图；
[0041]图2为本专利技术装置的结构框图。
具体实施方式
[0042]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0043]如图1所示，一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，包括：
[0044]步骤1，获取同步采样的待测电缆导体端电压和参考电阻端电压，其中，参考电阻与待测电缆导体串联，同步采样基于小电流触发；
[0045]步骤2，根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线；根据参考电阻端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取参考电阻端电压曲线；
[0046]步骤3，根据待测电缆导体端电压曲线，计算待测电缆导体端电压有效值和相位角；根据参考电阻端电压曲线，计算参考电阻端电压有效值和相位角；
[0047]步骤4，根据待测电缆导体端电压有效值和相位角、参考电阻端电压有效值和相位角、以及参考电阻特性，计算待测电缆导体交流电阻。
[0048]上述方法能够利用小电流避免电缆发热带来的测量精度误差，同时能够节约通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，其特征在于，包括：获取同步采样的待测电缆导体端电压和参考电阻端电压，其中，参考电阻与待测电缆导体串联，同步采样基于小电流触发；根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线；根据待测电缆导体端电压曲线，计算待测电缆导体端电压有效值和相位角；根据参考电阻端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取参考电阻端电压曲线；根据参考电阻端电压曲线，计算参考电阻端电压有效值和相位角；根据待测电缆导体端电压有效值和相位角、参考电阻端电压有效值和相位角、以及参考电阻特性，计算待测电缆导体交流电阻。2.根据权利要求1所述的一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，其特征在于，触发同步采样的小电流为输入参考电阻与待测电缆导体串联电路的工频交流恒定小电流。3.根据权利要求1所述的一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，其特征在于，根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线，包括：根据待测电缆导体端电压，采用最小二乘法，获取待测电缆导体端电压模型函数；根据待测电缆导体端电压模型函数进行曲线拟合，获取待测电缆导体端电压曲线。4.根据权利要求1所述的一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，其特征在于，根据参考电阻端电压，采用最小二乘法，获取参考电阻端电压曲线，包括：根据参考电阻端电压，采用最小二乘法，获取参考电阻端电压模型函数；根据参考电阻端电压模型函数进行曲线拟合，获取参考电阻端电压曲线。5.根据权利要求3或4所述的一种小信号电缆导体交流电阻测量方法，其特征在于，最小二乘法目标函数为：其中，L为最小二乘法目标函数，u为端电压，f为端电压模型函数，t为采样时间，A为端电压幅值，为端电压相角，m为采样数，u
i
为第i个端电压采样值，t
i
为第i个采样时间，A
i
为第i个端电压采样值对应的幅值估计值，为第i个端电压采样值对应的相位角估计值。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴维宁，曲晓蕾，
申请(专利权)人：南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：