[发明专利]脉冲法电缆故障测寻仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术，特别是涉及一种脉冲法电缆故障测寻仿真方法。

背景技术

电缆是大型城市电网输送电力的关键设备。电缆运行中发生绝缘不合格缺陷会造成电缆不能正常输送电力而导致大面积停电的可能性。电缆故障测寻是电力系统电缆相关技术研究、运行缺陷检测、实施状态检修的重要手段。

电缆故障测寻有多种方法，其中脉冲法全自动电缆故障测寻是其中的一种，脉冲法是向故障电缆发射低压脉冲的测距方法，适合于电缆断线和低阻故障测寻。目前，对于脉冲法电缆故障测寻技术，一般是通过基于物理设备的测寻技术，由于使用物理设备，需要占用大量场地设施，而且需要配备物理设备导致成本高，需要到电缆现场进行测寻的效率低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的脉冲法电缆故障测寻技术成本高、效率低的问题，提供一种脉冲法电缆故障测寻仿真方法。

一种脉冲法电缆故障测寻仿真方法，包括如下步骤：

利用虚拟现实技术建立电缆三维模型，并根据被测电缆的特性参数建立脉冲信号在电缆中传输的传输模型；

利用虚拟现实技术虚拟出电缆故障测寻仪器的三维外壳，并在该三维外壳上设定三维按键以及三维显示屏；

响应用户通过所述三维按键输入的指令，根据预存的脉宽参数生成入射脉冲信号；

根据所述传输模型计算所述入射脉冲信号与相应的反射脉冲之间的时间差值，并将所述入射脉冲和反射脉冲的波形在所述三维显示屏上进行显示；

根据所述时间差值计算电缆故障点的位置，将所述故障点在电缆三维模型上对应位置进行显示。

上述脉冲法电缆故障测寻仿真方法，仿真脉冲法电缆故障测寻的过程，与虚拟现实技术相结合，通过建立可视化的电缆模型和仪器模型，在仿真试验过程中可以实现可视化的展示，实现了可视化的电缆故障测寻仿真，为电缆故障排除提供了重要的直观参考，确保了供电的安全性，提高了保障工作的效率，具有极高的推广价值。

附图说明

图1为一个实施例的脉冲法电缆故障测寻仿真方法流程图；

图2为电缆的等效电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的脉冲法电缆故障测寻仿真方法的具体实施方式作详细描述。

图1示出了一个实施例的脉冲法电缆故障测寻仿真方法流程图，主要包括如下步骤：

步骤S100、利用虚拟现实技术建立电缆三维模型，并根据被测电缆的特性参数建立脉冲信号在电缆中传输的传输模型；

步骤S200、利用虚拟现实技术虚拟出电缆故障测寻仪器的三维外壳，并在该三维外壳上设定三维按键以及三维显示屏；

步骤S300、响应用户通过所述三维按键输入的指令，根据预存的脉宽参数生成入射脉冲信号；

步骤S400、根据所述传输模型计算所述入射脉冲信号与相应的反射脉冲之间的时间差值，并将所述入射脉冲和反射脉冲的波形在所述三维显示屏上进行显示；

步骤S500、根据所述时间差值计算电缆故障点的位置，将所述故障点在电缆三维模型上对应位置进行显示。

为了更加清晰本发明的技术，下面阐述较佳实施例。

对于步骤S100中，利用虚拟现实技术建立电缆三维模型的过程：

具体地，以被测电缆为原型，按照各部件的比例及颜色，利用3DMAX软件虚拟出电缆三维模型，其中，所述电缆三维模型由三相构成，包括两侧三相电缆头、接线端、外护套、铠装层、接地线、支架部件。

对于步骤S100中，根据被测电缆的特性参数建立脉冲信号在电缆中传输的传输模型的过程：

首先，对电缆在运行过程中的特性数据进行分析，获取由电阻、电导、电感和电容组成的等效电路；

具体地，对电缆在运行过程进行监测，读取其实时运行的典型数据，典型数据进行分析，建立关于电缆的由电阻、电导、电感和电容组成的等效电路；

由于脉冲行波在电缆传输过程中，受到电缆本身电场的影响，将电缆分解成电阻、电导、电感和电容组成的等效电路，如图2所示，图中R₀为单位长度的电阻，L₀为单位长度的电感，G₀为单位长度的电纳，R₀，G₀的存在会导致波形产生衰减，当R₀=0、G₀=0时，电缆为无损电缆，通过等效电路可以实现对电缆特性的高度仿真，提高仿真测寻的准确性。

然后，根据所述等效电路获取脉冲信号在电缆中传输的波速的计算公式及波形衰减系数；