一种考虑磁化曲线的制造技术

本发明专利技术公开了一种考虑磁化曲线的

【技术实现步骤摘要】
一种考虑磁化曲线的GIS站水平管道阻抗计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及计算电磁学
，具体为一种考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着城市规模的扩大和城市建设的不断发展，
GIS(
地理信息系统
)
站水平管道的设计和规划变得越来越重要
。
在
GIS
站水平管道系统中，阻抗计算是一个至关重要的技术，它能够帮助工程师们评估和分析管道在运行过程中所面临的各种阻碍和限制，并提供解决方案
。
目前的技术存在一些缺点和需要解决的问题，
1.
目前获取管道磁化曲线的方法较为繁琐，需要进行实地测量或者依赖于管道材料的磁化特性数据
。2.
目前的技术在建立磁化曲线的模型时，可能会忽略一些重要的因素，如管道的几何形状
、
管道周围环境的影响等
。
这可能导致计算结果的不准确性
。3.
由于管道的几何形状和材料的多样性，计算管道的电磁阻抗可能涉及复杂的数值计算，计算过程中需要考虑多个因素的相互作用
。
这使得计算的复杂度较高，计算时间较长
。4.
计算得到的电磁阻抗数据需要进行后续的处理和分析，以便进行系统的设计和优化
。
然而，目前的技术在数据处理和分析方面可能存在一些困难，如数据的可视化
、
数据的解释和应用等方面
。<br/>[0003]在
GIS
开关操作的时候，会产生快速暂态过电压
(VFTO)。
暂态电流通过
GIS
站管道与地网连接，由于管道阻抗反映了管道系统中电气信号的传输特性，通过计算管道阻抗，可以了解管道系统中电气信号的传输方式
、
传输速率以及信号幅值等信息，从而评估
VFTO
对
GIS
系统的影响程度，并采取相应的措施进行防范和修复，因此计算管道阻抗则是进行
VFTO
传导骚扰研究的基础
。
另外，以管道阻抗为基础的
VFTO
传导骚扰的研究也可为
GIS
开关的优化设计提供参考依据，以提高
GIS
开关的耐受电压水平，减少
VFTO
发生的可能性，保护互感器和其他管道设备的安全运行，同时降低管道系统的维修成本
。
因此，计算
GIS
站点管道阻抗具有重要的研究价值和应用前景
。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例
。
在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分
、
说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围
。
[0005]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术
。
[0006]因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的
GIS
站管道阻抗计算方法存在磁化曲线获取困难
、
模型化不准确
、
计算复杂度高以及数据处理和分析困难，以及如何通过模拟
GIS
站管道在外场下的磁化过程，精确获得管道的阻抗问题
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法，包括建立导体传输线模型，
GIS
管母线和大地之间构成内
、
外传输线系统；设定用于描述
GIS
站点管道模型中的电磁场分布情况的参数；计算
GIS
站点管道场的电
磁分布情况，得到管道内信息
。
[0008]作为本专利技术所述的考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法的一种优选方案，其中：所述内
、
外传输线系统包括中心导杆和外壳构成内传输线系统，外壳和大地构成外传输线系统
。
[0009]作为本专利技术所述的考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法的一种优选方案，其中：所述管道模型中的电磁场分布情况包括基于用电磁场仿真有限元方法，对
GIS
管道进行建模和分析，获得管道的阻抗参数，描述管道线上电压
、
电流与管道参数之间关系的微分方程组为频域电报方程表示为：
[0010][0011][0012]Z
i
和
Y
i
分别是内传输线系统的单位长串联阻抗和并联导纳，
Z
o
和
Y
o
分别是外传输线系统的单位长串联阻抗和并联导纳，
Z
t
是单位长转移阻抗，
Y
t
是转移导纳，是内传输线系统的电压，是外传输线系统的电压，是内传输线系统的电流，是外传输线系统的电流，表示对自变量
x
求导
。
[0013]将内
、
外传输线系统看作由中心导杆
、
外壳和大地构成的导体传输线模型，并以大地作为参考导体，频域电报方程表示为：
[0014][0015][0016]其中
Z
和
Y
分别是导体传输线系统的单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵；得到电压及电流，表示为：
[0017][0018][0019][0020][0021]得到导体传输线系统的单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵，表示为：
[0022]Z
11
＝
Z
o
+Z
i
‑
Z
i
[0023]Z
12
＝
Z
21
＝
Z
o
‑
Z
i
[0024]Z
22
＝
Z
o
[0025]Y
11
＝
Y
i
[0026]Y
12
＝
Y
21
＝
Y
i
‑
Y
i
[0027]Y
22
＝
Y
o
+Y
i
‑
2Y
i
[0028]其中
Z
i
、Y
i
、Z
o
、Y
o
、Z
t
、Y
t
参数即为计算变量
。
[0029]作为本专利技术所述的考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法，其特征在于，包括：建立导体传输线模型，
GIS
管母线和大地之间构成内
、
外传输线系统；设定用于描述
GIS
站点管道模型中的电磁场分布情况的参数；计算
GIS
站点管道场的电磁分布情况，得到管道内信息
。2.
如权利要求1所述的考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法，其特征在于：所述内
、
外传输线系统包括中心导杆和外壳构成内传输线系统，外壳和大地构成外传输线系统
。3.
如权利要求1或2所述任一的考虑磁化曲线的
GIS
站水平管道阻抗计算方法，其特征在于：所述管道模型中的电磁场分布情况包括基于用电磁场仿真有限元方法，对
GIS
管道进行建模和分析，获得管道的阻抗参数，描述管道线上电压
、
电流与管道参数之间关系的微分方程组为频域电报方程表示为：方程组为频域电报方程表示为：
Z
i
和
Y
i
分别是内传输线系统的单位长串联阻抗和并联导纳，
Z
o
和
Y
o
分别是外传输线系统的单位长串联阻抗和并联导纳，
Z
t
是单位长转移阻抗，
Y
t
是转移导纳，是内传输线系统的电压，是外传输线系统的电压，是内传输线系统的电流，是外传输线系统的电流，表示对自变量
x
求导；将内
、
外传输线系统看作由中心导杆
、
外壳和大地构成的导体传输线模型，并以大地作为参考导体，频域电报方程表示为：为参考导体，频域电报方程表示为：其中
Z
和
Y
分别是导体传输线系统的单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵；得到电压及电流，表示为：电流，表示为：电流，表示为：电流，表示为：得到导体传输线系统的单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵，表示为：
Z
11
＝
Z
o
+Z
i
‑
Z
i
Z
12
＝
Z
21
＝
Z
o
‑
Z
i
Z
22
＝
Z
o
Y
11
＝
Y
i
Y
12
＝
Y
21
＝
Y
i
‑
Y
i
Y
22
＝
Y
o
+Y
i
‑
2Y
i
其中
Z
i
、Y
i
、Z
o
、Y
o
、Z
t
、Y
t
参数即为计算变量
。4.
如权利要求3所述的考虑磁化曲线的
G...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，何雨旻，黄之明，徐长宝，卓然，辛明勇，祝健杨，冯起辉，成传晖，唐赛秋，赵思诚，张后谊，陈秋霖，毛钧毅，颜靖东，张缘圆，张宣，付克林，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：