[发明专利]一种基于直流通路模型的高铁路基区段仿真检测方法

说明书

本发明公开了一种基于直流通路模型的高铁路基区段仿真检测方法，该方法包括获取高铁路基区段的实际规格参数，基于实际规格参数构建高铁路基区段的局部模型；从局部模型中随机选取一段预设长度的测试路基，计算测试路基沿路基线路方向的总直流电阻值和测试路基沿垂直入地方向的接地电阻值，根据总直流电阻值与接地电阻值构建测试路基的测试路基等效电路；将测试路基等效电路确定为局部模型的直流通路模型，基于直流通路模型对整个高铁路基区段进行仿真检测。本发明实现了通过计算得出固定长度的一段高铁线路路基区段局部模型的阻抗值来建立一个“Π”型等效电路模型，进而构建成易于计算的长距离高铁线路路基段的直流电路模型，仿真结果更为准确。

技术领域

本申请涉及高速铁路接地系统技术领域，具体而言，涉及一种基于直流通路模型的高铁路基区段仿真检测方法。

背景技术

高速铁路路基区段综合接地系统是由PW保护线、钢轨、贯通地线、道床板接地钢筋和接触网支柱等设施共同构成的立体接地网络，并且埋设在电阻率不等的土壤中。

现有的高铁综合接地系统模型仅适用于交流系统分析，且未考虑路基区段接地设施的规格参数、布置方式及连接关系，并无相关直流建模方法可供仿真检测。为了定量研究特高压直流接地极入地电流以及地铁入地杂散电流对高速铁路路基区段接地系统的影响，需要构建相应的接地系统直流仿真分析模型。

常规三相电力系统或者高速铁路接地系统一般通过电磁场仿真软件构建交流模型并计算，但通过仿真软件构建出的上百公里长距离高铁立体接地系统网络的直流模型复杂度高，计算量大，仿真计算效率低。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于直流通路模型的高铁路基区段仿真检测方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于直流通路模型的高铁路基区段仿真检测方法，所述方法包括：

获取高铁路基区段的实际规格参数，基于所述实际规格参数构建所述高铁路基区段的局部模型；

从所述局部模型中随机选取一段预设长度的测试路基，计算所述测试路基沿路基线路方向的总直流电阻值和所述测试路基沿垂直入地方向的接地电阻值，根据所述总直流电阻值与接地电阻值构建所述测试路基的测试路基等效电路；

将所述测试路基等效电路确定为所述局部模型的直流通路模型，基于所述直流通路模型对整个所述高铁路基区段进行仿真检测。

优选的，所述实际规格参数包括上下行PW保护线参数、上下行钢轨参数、贯通地线参数、接触网支柱参数、接地钢筋参数。

优选的，所述计算所述测试路基沿路基线路方向的总直流电阻值和所述测试路基沿垂直入地方向的接地电阻值，包括：

向所述局部模型中注入单位电流，计算所述局部模型上的电压分布与电流分布；

基于所述电压分布与电流分布计算所述测试路基沿路基线路方向的总直流电阻值；

基于所述电压分布与电流分布计算所述测试路基沿垂直入地方向的接地电阻值。

优选的，所述基于所述电压分布与电流分布计算所述测试路基沿路基线路方向的总直流电阻值，包括：

基于所述电压分布与电流分布确定所述测试路基两端点间的电位差以及经过所述测试路基的经过电流；

将所述电位差与所述经过电流相除，得到所述测试路基沿路基线路方向的总直流电阻值。

优选的，所述基于所述电压分布与电流分布计算所述测试路基沿垂直入地方向的接地电阻值，包括：

基于所述电压分布与电流分布确定所述测试路基中点处平均电位值以及所述测试路基的总泄露电流值；