【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆缺陷检测，更具体地，涉及一种缺陷电缆输入阻抗的计算方法。
技术介绍
1、目前学者通常采用等效负载法来对电缆的阻抗谱进行仿真计算，在等效负载法中主要分为三个主要步骤。以电源端(a1)为坐标原点，电源端到负载端为正方向。
2、首先，由于图1中电缆上c1d1段为健康部分，可计算局部缺陷的末端(c1)的输入阻抗z(xd+d)。然后，将c1点的输入阻抗z(xd+d)视为集中参数，作为b1c1段的负载阻抗，虽然电缆b1c1段参数较健康部分不同，但b1c1段自身的参数是处处相同的，因此同样计算局部缺陷首端(b1)处的输入阻抗z(xd)。最后，将b1点的输入阻抗z(xd)视为集中参数作为a1b1段的负载阻抗，计算出电缆首端(a1)处的输入阻抗zin。
3、显而易见，等效负载法存在计算效率较低的缺点。由于其采用了迭代的思想，需要在下一段电缆的等效负载计算完成后才能计算上一段电缆的输入阻抗，尤其是在仿真中若改变了电缆中某一段的参数后，迭代计算过程需要重头进行，且计算了大量的电缆局部输入阻抗，但在阻抗谱技术中仅关心最终的电缆首端处的输入阻抗，占用额外的计算和存储资源。其次等效负载法存在计算结果较复杂的缺点。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其目的在于，将缺陷电缆划分成健康单元段与缺陷单元段，将各个单元段级联形成的复合网络从而使得链参数矩阵相乘得到整个仿真电缆的链参数矩阵，利用各个所述设定频点下链
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种缺陷电缆输入阻抗的计算方法，包括：
3、s1、构建缺陷电缆对应仿真电缆；确定所述仿真电缆的基本电学参数和待通入所述仿真电缆的预设频段信号上的各设定频点；
4、s2、根据所述基本电学参数将所述仿真电缆划分至少一个健康单元段和至少一个缺陷单元段；
5、s3、将所述预设频段信号通入所述仿真电缆中；利用各个所述设定频点下每个单元段对应的传播系数γ、特征阻抗zc和单元段长度l计算各个所述设定频点下每个所述单元段的链参数矩阵；其中，传播系数γ和特征阻抗zc为频率参数；
6、s4、将每个所述设定频点下各所述单元段的链参数矩阵相乘得到该设定频点下整个所述仿真电缆的链参数矩阵；
7、s5、利用各个所述设定频点下整个所述仿真电缆的链参数矩阵计算所述缺陷电缆在各个所述设定频点下的输入阻抗。
8、在其中一个实施例中，所述s2包括：
9、将所述缺陷电缆对应仿真电缆划分成至少一个所述健康单元段与至少一个所述缺陷单元段；
10、每个所述健康单元段的基本电学参数均匀；所述缺陷单元段的基本电学参数均匀；所述健康单元段的基本电学参数与所述缺陷单元段的基本电学参数不同。
11、在其中一个实施例中，当存在多个所述健康单元段时，各个所述健康单元段的基本电学参数均匀且相同；当存在多个所述缺陷单元段时，各个所述缺陷单元段的基本电学参数均匀但不同。
12、在其中一个实施例中，所述s3包括：
13、利用公式计算各个设定频点fj下第i个单元段的链参数矩阵；
14、其中，i∈{1，...，n}，n为单元段的总段数；fj∈{f1，...，fm}，m为所述设定频点的总数；γi表示第i个单元段的传播系数，为频率参数；li表示第i个单元段的长度；zci表示第i个单元段的特征阻抗，为频率参数。
15、在其中一个实施例中，所述s4包括：针对每个所述设定频点fj，利用公式t(fj)＝tn(fj)...t1(fj)将各所述单元段的链参数矩阵相乘得到该设定频点下整个所述仿真电缆的链参数矩阵。
16、在其中一个实施例中，所述s5包括：利用公式和计算所述缺陷电缆在各个所述设定频点fj下的输入阻抗。
17、在其中一个实施例中，上述缺陷电缆输入阻抗的计算方法还包括：s6、利用所述缺陷电缆在各个所述设定频点下的输入阻抗确定出所述缺陷电缆的阻抗谱数据；将所述缺陷电缆的阻抗谱数据带入电缆缺陷诊断算法得到电缆缺陷诊断结果；若所示电缆缺陷诊断结果与所述缺陷单元段对应基本电学参数匹配，则认为所述缺陷电缆输入阻抗的计算方法有效。
18、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
19、(1)本专利技术提供一种缺陷电缆输入阻抗的计算方法，通过将缺陷电缆划分成健康单元段与缺陷单元段，将包括各个单元段级的电缆视为级联形成的复合网络从而使得链参数矩阵相乘得到整个电缆的链参数矩阵，利用各个所述设定频点下链参数矩阵可以计算得到所述缺陷电缆在各个所述设定频点下的输入阻抗；可以并行计算各个单元段的链参数矩阵进而得到整个仿真电缆的链参数矩阵及其对应的输入阻抗，由此解决现有缺陷电缆输入阻抗的计算需对各个单元的阻抗逐个迭代导致计算效率低的技术问题。本专利技术计算在不同频点下电缆各个单元段的链参数矩阵在计算机算法中可以并行同时开展，但在等效负载法的迭代计算过程中却只能进行串行的单线计算，需要等待下一段电缆的等效负载计算完毕后才能计算上一段电缆的输入阻抗。因此，本专利技术提出的基于链参数矩阵的电缆阻抗谱计算方法相比传统等效负载法而言在计算机算法实现上具有更好的计算速度。
20、(2)本方案利用各个单元段的基本电学参数如电阻r、电感l、电导g和电容c与相邻段的基本电学参数是否相等来判定该单元段为健康单元段还是缺陷单元段，判断方式简单且准确，能够提高算法的执行效率，降低计算复杂度。
21、(3)本方案中各个健康单元段的基本电学参数已知且均匀，各个所述缺陷单元段的基本电学参数均匀，其基本电学参数可以相同也可以不同；也即本方案中允许存在多个不同缺陷情况的缺陷单元段，只要与健康单元段的基本电学参数不一致则视为缺陷段；本方案能够适用更多的电缆缺陷场景，提升整个缺陷电缆输入阻抗的计算方法的兼容性。
22、(4)本方案中利用公式计算各个设定频点fj下第i个单元段的链参数矩阵；在准确表征各个单元段的链参数矩阵前提下计算方式简单，能够提升整个缺陷电缆输入阻抗的计算方法的计算效率。
23、(5)本方案中将包括各个单元段级的电缆视为级联的复合网络，从而使得链参数矩阵相乘得到整个仿真电缆的链参数矩阵，利用公式t(fj)＝tn(fj)...t1(fj)该设定频点下整个所述仿真电缆输入阻抗(t1侧)对应的链参数矩阵；在设定频点下整个缺陷电缆的链参数矩阵前提下计算方式简单，能够提升整个缺陷电缆输入阻抗的计算方法的计算效率。
24、(6)本方案利用计算所述缺陷电缆在各个所述设定频点fj下的输入阻抗，进而获得缺陷电缆的阻抗图谱，计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，所述S2包括：
3.如权利要求2所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，所述S3包括：
5.如权利要求4所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，所述S4包括：
6.如权利要求5所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，所述S5包括：利用公式和计算所述缺陷电缆在各个所述设定频点fj下的输入阻抗。
7.如权利要求1所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，所述s2包括：
3.如权利要求2所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的缺陷电缆输入阻抗的计算方法，其特征在于，所述s3包括：
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