[发明专利]一种电力电缆传递参数获取方法

权利要求书

1.一种电力电缆传递参数获取方法，其特征在于，包括：

步骤S10、待系统接线完成后，测试被测电力电缆首端反射系数，其中所述系统接线包括将带有分叉引线的同轴电缆的一端连接至矢量网络分析仪，将所述分叉引线的高压端连接所述被测电力电缆的导体，将所述分叉引线的接地端连接所述被测电力电缆的金属屏蔽层；

步骤S20、计算被测电力电缆的特性阻抗；

步骤S30、计算修正后的被测电力电缆首端反射系数；

步骤S40、计算被测电力电缆的衰减常数和相速度；

步骤S50、对所述被测电力电缆的衰减常数和相速度进行归一化处理，得到第一衰减常数和第一相速度；

步骤S60、对所述第一衰减常数和第一相速度进行处理得到被测电力电缆修正后的衰减常数和相速度；

所述测试被测电力电缆首端反射系数，包括：

设置矢量网络分析仪的扫频范围和扫频点数；

根据矢量网络分析仪对所述被测电力电缆的反射系数幅值和相位进行测试；

根据复数值计算公式计算得到被测电力电缆首端反射系数的复数值；

所述复数值计算公式的表达式为：

S₁₁(f)＝|S₁₁(f)|·exp(j·Angle(S₁₁(f)))，

其中，|S₁₁(f)|表示被测电力电缆的反射系数幅值，Angle(S₁₁(f))表示被测电力电缆的相位，f表示矢量网络分析仪的扫描频率，j表示复数，exp(·)表示指数函数；

所述计算被测电力电缆的特性阻抗，包括：

步骤S21、根据公式y₀(t)＝exp(-4·ln(2)·t²/w²)产生脉宽为w的高斯脉冲，并根据快速傅里叶变换对y₀(t)进行处理得到Y₀(f)＝FFT(y₀(t))，然后根据公式Y(f)＝Y₀(f)·S₁₁(f)计算得到反射信号y(t)的频域表达式Y(f)，其中t表示时间；

步骤S22、对Y(f)进行快速傅里叶逆变换处理得到时域反射信号y(t)＝IFFT(Y(f))，提取y(t)中表征首端反射的时域信号，并进行快速傅里叶变换处理得到Y₁(f)＝FFT(y₁(t))；

步骤S23、根据公式Γ₁(f)＝Y₁(f)/Y₀(f)计算表征首端反射的反射系数Γ₁(f)，并假设被测电力电缆的特性阻抗Z₀取值为10Ω；

步骤S24、计算所述分叉引线的综合阻抗Z₁(f)：

其中，R表示矢量网络分析仪的内阻；

步骤S25、计算阻抗匹配状态下被测电力电缆首端反射系数S₁′₁(f)：

步骤S26、计算被测电力电缆的衰减常数α(f)：

/

其中，l表示被测电力电缆的长度；

步骤S27、计算被测电力电缆首端反射系数参数SP₁(f)和SP₂(f)：

SP₁(f)＝exp(2α(f)l)·Real(S′₁₁(f))，

SP₂(f)＝exp(2α(f)l)·Imag(S′₁₁(f))，

其中，Real(·)表示复数的实部，Imag(·)表示复数的虚部；

步骤S28、根据转换函数f→t′将得到的被测电力电缆首端反射系数参数SP₁(f)和SP₂(f)分别转换为t′域信号SP₁(t′)和SP₂(t′)，并对SP₁(t′)和SP₂(t′)分别进行快速傅里叶变换处理，得到SP₁(t′)和SP₂(t′)的频谱FFT(SP₁(t′))和FFT(SP₂(t′))，记录FFT(SP₁(t′))和FFT(SP₂(t′))中除直流分量外能量最大点的频率分别为f′_1·max和f′_2·max，记录f′_1·max和f′_2·max的2倍频率点2f′_1·max和2f′_2·max对应的能量分别为P(2f′_1·max)和P(2f′_2·max)；

步骤S29、以步长0.1Ω增大假设的被测电力电缆的特性阻抗Z₀：

Z₀＝Z₀+0.1；

重复步骤S24至步骤S29直至假设的被测电力电缆的特性阻抗Z₀取值为100Ω；

步骤S291、获取不同假设特性阻抗下步骤S28中计算得到的2倍频率点能量P(2f′_1·max)和P(2f′_2·max)曲线，然后将曲线1/P(2f_1·max)最大时对应的特性阻抗Z_0·E1和1/P(2f′_2·max)最大时对应的特性阻抗Z_0·E2的平均值Z_0·E作为估计得到的电力电缆特性阻抗：

所述计算修正后的被测电力电缆首端反射系数，包括：

计算平均值Z_0·E下分叉引线的综合阻抗Z_1·E(f)：

计算得到阻抗匹配状态下被测电力电缆首端反射系数计算S′_11·E(f)即为修正的结果：