参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆

文档序号:1020107 发布日期:2020-10-27 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆 (Parameter determination method, parameter determination device and direct current parallel cable ) 是由 周特 姚大伟 杨超 包维瀚 李伟起 于 2020-08-04 设计创作,主要内容包括:本申请提供的参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆,涉及直流输配电技术领域。在本申请中,首先,获得待布置的直流并联电缆的电缆数量,直流并联电缆至少包括两条支路电缆,每一条支路电缆包括正极电缆和负极电缆。其次,基于电缆数量确定不同电缆与大地之间的回路的电压降关系,电压降关系包括电压降矩阵、阻抗矩阵和电流矩阵。然后,基于预设条件和电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系,预设条件包括各支路电缆之间的电流相同,正极电缆和负极电缆之间的电流大小相等、方向相反。最后,基于互阻抗关系确定不同电缆之间的布置参数。基于上述方法,可以改善现有的支流并联输配电技术中容易出现电缆被击穿的问题。(The application provides a parameter determination method, a parameter determination device and a direct current parallel cable, and relates to the technical field of direct current power transmission and distribution. In this application, first, the number of cables of the dc parallel cable to be arranged is obtained, the dc parallel cable includes at least two branch cables, and each branch cable includes a positive cable and a negative cable. Secondly, voltage drop relations of loops between different cables and the ground are determined based on the number of the cables, and the voltage drop relations comprise a voltage drop matrix, an impedance matrix and a current matrix. Then, obtaining the mutual impedance relation between loops between different cables and the ground based on preset conditions and voltage drop relations, wherein the preset conditions comprise that currents between the branch cables are the same, and currents between the positive cables and the negative cables are equal in magnitude and opposite in direction. Finally, placement parameters between the different cables are determined based on the transimpedance relationship. Based on the method, the problem that the cable is easy to be broken down in the existing branch parallel power transmission and distribution technology can be solved.)

参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆

技术领域

本申请涉及直流输配电技术领域,具体而言,涉及一种参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆。

背景技术

在直流输配电技术中,随着用电负荷的持续上升,为满足低压直流线路输送能力的要求,在实际工程设计中,可对单极线路采取多根单芯电缆并联的运行方式。但是,经发明人研究发现,在采用多根单芯电缆并联进行支流输配电时,容易出现电缆被击穿的问题。

发明内容

有鉴于此,本申请的目的在于提供一种参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆,以改善现有的支流并联输配电技术中容易出现电缆被击穿的问题。

为实现上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:

一种参数确定方法,用于对直流并联电缆的布置参数进行确定,该方法包括:

获得待布置的直流并联电缆的电缆数量,其中,该直流并联电缆至少包括两条支路电缆,且每一条支路电缆包括正极电缆和负极电缆;

基于所述电缆数量确定不同电缆与大地之间的回路的电压降关系,其中,该电压降关系包括电压降矩阵、阻抗矩阵和电流矩阵;

基于预设条件和所述电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系,其中,该预设条件包括各支路电缆之间的电流相同,且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反;

基于所述互阻抗关系确定不同电缆之间的布置参数。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述参数确定方法中,每一条电缆包括导体与屏蔽层,所述基于所述电缆数量确定不同电缆与大地之间的回路的电压降关系的步骤,包括:

确定所述导体与大地之间的第一回路的第一自阻抗;

确定所述屏蔽层与大地之间的第二回路的第二自阻抗;

确定所述第一回路与同极的所述第二回路之间的第一互阻抗,其中,同极的所述第二回路为,屏蔽层与第一回路中的导体同极的第二回路;

确定所述第一回路与不同极的所述第二回路之间的第二互阻抗,其中,不同极的所述第二回路为,屏蔽层与第一回路中的导体不同极的第二回路;

确定不同的所述第一回路之间的第三互阻抗;

确定不同的所述第二回路之间的第四互阻抗。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述参数确定方法中,所述第二互阻抗、所述第三互阻抗和所述第四互阻抗基于以下公式确定:

Figure BDA0002616777000000021

其中,Zm为所述第二互阻抗、所述第三互阻抗或所述第四互阻抗,Rg为大地等值电阻,a为感抗等值系数,Dg为大地回路的等值深度,D为不同电缆之间的距离。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述参数确定方法中,每一条电缆包括导体与屏蔽层,所述基于预设条件和所述电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系的步骤,包括:

判断所述屏蔽层的接地状态是否属于单点接地;

若属于所述接地状态属于所述单点接地,则基于流经所述屏蔽层的电流为零的关系,将所述电压降关系进行降阶处理;

基于预设条件和降阶处理后的电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述参数确定方法中,所述基于预设条件和降阶处理后的电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系的步骤,包括:

在所述直流并联电缆包括第一条支路电缆和第二条支路电缆时,基于降阶后的电压将关系得到四阶的电压矩阵方程;

基于并联电缆两端的电位差相等的关系,对所述四阶的电压矩阵方程进行处理,得到二阶的电压矩阵方程;

基于预设条件和所述二阶的电压矩阵方程得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系,其中,该阻抗关系包括:

所述第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于所述第二条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述参数确定方法中,所述基于预设条件和降阶处理后的电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系的步骤,包括:

在所述直流并联电缆包括第一条支路电缆、第二条支路电缆和第三条支路电缆时,基于降阶后的电压将关系得到六阶的电压矩阵方程;

基于并联电缆两端的电位差相等的关系,对所述六阶的电压矩阵方程进行处理,得到三阶的电压矩阵方程;

基于预设条件和所述三阶的电压矩阵方程得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系,其中,该阻抗关系包括:

所述第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗;

所述第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗;

所述第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗;

所述第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗。

本申请实施例还提供了一种参数确定装置,用于对直流并联电缆的布置参数进行确定,该装置包括:

电缆数量获得模块,用于获得待布置的直流并联电缆的电缆数量,其中,该直流并联电缆至少包括两条支路电缆,且每一条支路电缆包括正极电缆和负极电缆;

电压降关系确定模块,用于基于所述电缆数量确定不同电缆与大地之间的回路的电压降关系,其中,该电压降关系包括电压降矩阵、阻抗矩阵和电流矩阵;

互阻抗关系获得模块,用于基于预设条件和所述电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系,其中,该预设条件包括各支路电缆之间的电流相同,且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反;

布置参数获得模块,用于基于所述互阻抗关系确定不同电缆之间的布置参数。

在上述基础上,本申请实施例还提供了一种直流并联电缆,该直流并联电缆至少包括两条支路电缆,且每一条支路电缆包括正极电缆和负极电缆;

其中,所述直流并联电缆中不同电缆之间的布置参数,基于上述的参数确定方法得到。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述直流并联电缆中,包括:

第一支路电缆,该第一支路电缆包括第一正极电缆和第一负极电缆;

第二支路电缆,该第二支路电缆包括第二正极电缆和第二负极电缆;

其中,所述第一正极电缆与所述第一负极电缆之间的距离、该第一负极电缆与所述第二负极电缆之间的距离、该第二负极电缆与所述第二正极电缆之间的距离、该第二正极电缆与所述第一正极电缆之间的距离,相等。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述直流并联电缆中,还包括:

第三支路电缆,该第三支路电缆包括第三正极电缆和第三负极电缆;

其中,所述第一正极电缆与所述第一负极电缆之间的距离、该第一负极电缆与所述第三负极电缆之间的距离、该第三负极电缆与所述第三正极电缆之间的距离、该第三正极电缆与所述第一正极电缆之间的距离,相等。

本申请提供的参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆,通过获得满足包括各支路电缆之间的电流相同且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反的预设条件的阻抗关系,并基于该阻抗关系,确定不同电缆之间的布置参数,使得可以基于该布置参数进行直流并联电缆的布置。如此,由于布置的直流并联电缆可以满足上述的预设条件,使得该直流并联电缆包括的各电缆之间可以实现电流均衡,从而改善现有的支流并联输配电技术中由于电缆之间的不合理布置使得各电缆之间存在阻抗不匹配而导致产生的二倍频电流在不同电缆之间出现不均衡分配的问题,进而避免由于二倍频电流的不均衡而出现电缆被热击穿的问题,能够有效地提高直流并联输配电的安全性能,实用价值较高。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术中的一种直流并联电缆的布局示意图。

图2为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。

图3为本申请实施例提供的参数确定方法包括的步骤的流程示意图。

图4为图3中步骤S120包括的子步骤的流程示意图。

图5为图3中步骤S130包括的子步骤的流程示意图。

图6为图5中步骤S133包括的子步骤的流程示意图。

图7为本申请实施例提供的四阶的电压矩阵方程的示意图。

图8为本申请实施例提供的电压差相等的示意图。

图9为本申请实施例提供的一种互阻抗关系的示意图。

图10为图5中步骤S133包括的其它子步骤的流程示意图。

图11为本申请实施例提供的另一种互阻抗关系的示意图。

图12为本申请实施例提供的一种直流并联电路的布置示意图。

图13为本申请实施例提供的另一种直流并联电路的布置示意图。

图14为本申请实施例提供的参数确定装置包括的各功能模块的方框示意图。

图标:10-电子设备;12-存储器;14-处理器;100-参数确定装置;110-电缆数量获得模块;120-电压降关系确定模块;130-互阻抗关系获得模块;140-布置参数获得模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,是现有技术中的一种直流并联布局方式。其中,在该直流并联布局方式中,可以包括两条支路电缆,每一条支路电缆包括正极电缆和负极电缆。

详细地,上述的四条电缆,可以呈“一”字型排列,且从一个方向到另一个方向,依次可以是一条支路电缆的正极电缆、另一条支路电缆的正极电缆、该另一条支路电缆的负极电缆、该一条支路电缆的负极电缆。

其中,上述的四条电缆可以与交直流混合配电系统中的直流母线连接。如此,在该交直流混合配电系统中的交流侧中,若出现三相电压不平衡,且交流侧与直流母线之间的AC/DC换流器进行电压均衡控制时,将会在该直流母线中产生二倍频电流,而基于该二倍频电流会在不同的电缆之间出现电磁耦合,且由于不同电缆之间的互阻抗不同,会使得不同电缆之间的电流出现不均衡的问题,从而因电流的不均衡而出现电缆被热击穿的问题。

基于此,本申请实施例提供了一种电子设备10,可以用于对直流并联电缆的布置参数进行确定,使得基于该布置参数布置的直流并联电缆包括的各电缆之间可以实现电流均衡。其中,所述电子设备10可以包括存储器12、处理器14和参数确定装置100。

详细地,所述存储器12和处理器14之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述参数确定装置100可以包括,至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器12中的软件功能模块。所述处理器14用于执行所述存储器12中存储的可执行的计算机程序,例如,所述参数确定装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等,以实现本申请实施例提供的参数确定方法,从而确定直流并联电缆的布置参数。

可选地,所述存储器12可以是,但不限于,随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory,EEPROM)等。

并且,所述处理器14可以是一种通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)、片上系统(System onChip,SoC)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解,图2所示的结构仅为示意,所述电子设备10还可包括比图2中所示更多或者更少的组件,或者具有与图2所示不同的配置,例如,还可以包括用于获取信息或发送信息的通信单元。

结合图3,本申请实施例还提供一种参数确定方法,可应用于上述的电子设备10。其中,所述参数确定方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述电子设备10实现。下面将对图3所示的具体流程,进行详细阐述。

步骤S110,获得待布置的直流并联电缆的电缆数量。

在本实施例中,在需要对待布置的直流并联电缆的布置参数进行确定时,所述电子设备10可以先获得该直流电缆的电缆数量。

其中,所述直流并联电缆可以包括至少两条支路电缆,且每一条支路电缆可以包括正极电缆和负极电缆。也就是说,可以获取待布置的直流并联电缆中全部的正极电缆和负极电缆的数量之和。

步骤S120,基于所述电缆数量确定不同电缆与大地之间的回路的电压降关系。

在本实施例中,在基于步骤S110获得所述电缆数量之后,所述电子设备10可以基于该电缆数量确定不同电缆与大地之间形成的回路的电压降关系。

其中,所述电压降关系可以包括电压降矩阵、阻抗矩阵和电流矩阵。也就是说,该电压降关系可以是该电压降矩阵、该阻抗矩阵和该电流矩阵之间形成的矩阵关系。

步骤S130,基于预设条件和所述电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系。

在本实施例中,在基于步骤S120确定所述电压降关系之后,所述电子设备10可以基于预先配置的预设条件和该电压降关系,得到不同电缆与大地之间形成的回路之间的互阻抗关系。

其中,所述该预设条件可以包括各支路电缆之间的电流相同,且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流可以大小相等、方向相反。

步骤S140,基于所述互阻抗关系确定不同电缆之间的布置参数。

在本实施例中,在基于步骤S130得到所述互阻抗关系之后,所述电子设备10可以基于该互阻抗关系,确定所述直流并联电缆包括的各电缆之间的布置参数。

如此,由于在基于上述布置参数布置的直流并联电缆中,各电缆之间的互阻抗关系可以满足各支路电缆之间的电流相同且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流可以大小相等、方向相反的预设条件,使得该直流并联电缆包括的各电缆之间可以实现电流均衡,从而改善现有的支流并联输配电技术中由于电缆之间的不合理布置使得各电缆之间存在阻抗不匹配而导致产生的二倍频电流在不同电缆之间出现不均衡分配的问题,进而避免由于二倍频电流的不均衡而出现电缆被热击穿的问题。

第一方面,对于步骤S110需要说明的是,获得所述电缆数量的具体方式不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,所述电子设备10可以响应用户的操作(如点击屏幕上的虚拟按键等)生成所述电缆数量。

又例如,在另一种可以替代的示例中,所述电子设备10可以从其它设备获得所述电缆数量(该电子设备10可以为服务器,该服务器可以从一终端设备,如电脑等,获得所述电缆数量)。

第二方面,对于步骤S120需要说明的是,确定所述电压降关系的具体方式不受限制,也可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,为了提高所述电子设备10的处理效率,可以仅考虑电缆包括的导体与大地之间形成的回路的电压降关系。

又例如,在另一种可以替代的示例中,为了提高确定的布置参数的准确度,充分保证基于该布置参数布置的直流并联电缆的安全性,所述电缆可以包括导体和屏蔽层,即在考虑导体与大地之间形成的回路的电压降关系的基础上,还可以需要考虑屏蔽层与大地之间形成的电压降关系。

也就是说,若所述支路电缆的数量为n,不同电缆的导体与屏蔽层之间形成的回路可以为4n。基于此,得到的电压降关系可以为:

ΔU4n*1=Z4n*4n*I4n*1

ΔU4n*1=[ΔU+_L1,ΔU-_L1...ΔU+_Ln,ΔU+_Ln...ΔU+_LnS,ΔU+_LnS]T

ΔI4n*1=[ΔI+_L1,ΔI-_L1...ΔI+_Ln,ΔI-_Ln...ΔI+_LnS,ΔI-_LnS]T

其中,ΔU表示回路两端的电压差,ΔI表示流经回路的电流,+_Ln表示正极电缆的导体,-_Ln表示负极电缆的导体,+_LnS表示正极电缆的屏蔽层,-_LnS表示负极电缆的屏蔽层。

并且,所述阻抗矩阵可以包括基于不同回路形成的自阻抗和互阻抗。

基于此,结合图4,步骤S120可以包括步骤S121、步骤S122、步骤S123、步骤S124、步骤S125和步骤S126,具体内容如下所述。

步骤S121,确定所述导体与大地之间的第一回路的第一自阻抗。

在本实施例中,在基于步骤S110确定所述电缆数量之后,可以针对每一电缆包括的导体,确定该导体与大地之间形成的回路的自阻抗,即第一回路的第一自阻抗。

步骤S122,确定所述屏蔽层与大地之间的第二回路的第二自阻抗。

在本实施例中,在基于步骤S110确定所述电缆数量之后,可以针对每一电缆包括的屏蔽层,确定该屏蔽层与大地之间形成的回路的自阻抗,即第二回路的第二自阻抗。

步骤S123,确定第一回路与同极的第二回路之间的第一互阻抗。

在本实施例中,在基于步骤S110确定电缆数量之后,可以针对每一条第一回路(即导体与大地之间形成的回路),确定该第一回路与同极的第二回路(即屏蔽层与大地之间形成的回路)之间的互阻抗,即第一互阻抗。

其中,同极的所述第二回路为,屏蔽层与第一回路中的导体同极的第二回路,例如,正极电缆中的导体与正极电缆中的屏蔽层就属于不同极,负极电缆中的导体与负极电缆中的屏蔽层也属于不同极。

步骤S124,确定第一回路与不同极的第二回路之间的第二互阻抗。

在本实施例中,在基于步骤S110确定所述电缆数量之后,可以针对每一条第一回路,确定该第一回路与不同极的第二回路之间的互阻抗,即第二互阻抗。

其中,不同极的所述第二回路为,屏蔽层与第一回路中的导体不同极的第二回路,例如,正极电缆中的导体与正负极电缆中的屏蔽层就属于不同极,负极电缆中的导体与正极电缆中的屏蔽层也属于不同极。

步骤S125,确定不同的所述第一回路之间的第三互阻抗。

在本实施例中,在基于步骤S110确定所述电缆数量之后,可以针对每一条第一回路,确定该第一回路与其它第一回路之间的互阻抗,即第三互阻抗。

步骤S126,确定不同的所述第二回路之间的第四互阻抗。

在本实施例中,在基于步骤S110确定所述电缆数量之后,可以针对每一条第二回路,确定该第二回路与其它第二回路之间的互阻抗,即第四互阻抗。

基于此,可以得到包括第一自阻抗、第二自阻抗、第一互阻抗、第二互阻抗、第三互阻抗和第四互阻抗的阻抗矩阵。

可选地,基于步骤S121确定所述第一自阻抗的具体方式不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,可以基于以下公式计算第一自阻抗:

Figure BDA0002616777000000121

其中,Zs为所述第一自阻抗,RL为导体单位长度的电阻,Rg为大地的等值电阻(在一种可以替代的示例中,该等值电阻可以为π2*f*10-4=0.0986Ω/km),a为大地的感抗等值系数(在一种可以替代的示例中,该感抗等值系数可以为0.1445),Dg为大地回路的等值深度(在一种可以替代的示例中,该等值深度可以为660*(ρ/f)1/2,ρ为大地的电导率,f可以为二倍频电流的频率),r为导体的等值半径。

可选地,基于步骤S122确定所述第二自阻抗的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,可以基于以下公式计算第一自阻抗:

其中,Zsg为所述第二自阻抗,Rs为屏蔽层单位长度的电阻,r’为屏蔽层的等值半径。

可选地,基于步骤S123确定所述第一互阻抗的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,可以基于以下公式计算第一互阻抗:

其中,Zm1为所述第一互阻抗。

可选地,基于步骤S124、步骤S125和步骤S126确定所述第二互阻抗、所述第三互阻抗和所述第四互阻抗的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,可以基于以下公式计算所述第二互阻抗、所述第三互阻抗和所述第四互阻抗:

其中,Zm2为所述第二互阻抗、所述第三互阻抗或所述第四互阻抗,D为不同电缆之间的距离。

第三方面,对于步骤S130需要说你的是,获得所述互阻抗关系的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,可以直接基于步骤S120得到的电压降关系进行处理,从而得到所述互阻抗关系。

又例如,在另一种可以替代的示例中,为了降低所述电子设备10的计算量,结合图5,步骤S130可以包括步骤S131、步骤S132和步骤S133,具体内容如下所述。

步骤S131,判断所述屏蔽层的接地状态是否属于单点接地。

在本实施例中,在基于步骤S120确定所述电压降关系之后,为了便于后续的处理,可以先获得所述屏蔽层的接地状态,然后,可以判断该接地状态是否属于单点接地。并且,该判断出该接地状态属于单点接地时,可以执行步骤S132。

其中,接地状态还可以包括多点接地和交叉互联接地等。

步骤S132,基于流经所述屏蔽层的电流为零的关系,将所述电压降关系进行降阶处理。

在本实施例中,在基于步骤S131确定所述接地状态属于单点接地时,可以基于流经所述屏蔽层的电流为零的关系,将所述电压降关系进行降阶处理。例如,在降阶处理之前,所述电压降关系可以为:

ΔU4n*1=Z4n*4n*I4n*1

在降阶处理之后,所述电压降关系可以为:

ΔU2n*1=Z2n*2n*I2n*1

ΔU2n*1=[ΔU+_L1,ΔU-_L1...ΔU+_Ln,ΔU+_Ln]T

ΔI2n*1=[ΔI+_L1,ΔI-_L1...ΔI+_Ln,ΔI-_Ln]T

步骤S133,基于预设条件和降阶处理后的电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系。

在本实施例中,在基于步骤S132得到降阶处理后的电压降关系之后,可以基于该电压降关系和所述预设条件进行计算,得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系。

可选地,基于步骤S133以获得互阻抗关系的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,在所述直流并联电路包括两条支路电缆时,结合图6,步骤S133可以包括步骤S133a、步骤S133b和步骤S133c,具体内容如下所述。

步骤S133a,在所述直流并联电缆包括第一条支路电缆和第二条支路电缆时,基于降阶后的电压将关系得到四阶的电压矩阵方程。

在本实施例中,在所述直流并联电缆包括第一条支路电缆和第二条支路电缆时,可以基于步骤S132得到降阶处理后的电压降关系,得到四阶的电压矩阵方程(如图7所示)。

步骤S133b,基于并联电缆两端的电位差相等的关系,对所述四阶的电压矩阵方程进行处理,得到二阶的电压矩阵方程。

在本实施例中,在基于步骤S133a得到所述四阶的电压矩阵方程之后,可以基于并联电缆两端的电位差相等的关系(如图8所示),对所述四阶的电压矩阵方程进行处理,如此,得到二阶的电压矩阵方程。

步骤S133c,基于预设条件和所述二阶的电压矩阵方程得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系。

在本实施例中,在基于步骤S133b得到所述二阶的电压矩阵方程之后,可以基于各支路电缆之间的电流相同且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反的预设条件,得到所述互阻抗关系。

其中,所述阻抗关系可以包括:

所述第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于所述第二条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗(如图9所示)。

又例如,在另一种可以替代的示例中,在所述直流并联电路包括三条支路电缆时,结合图10,步骤S133可以包括步骤S133d、步骤S133e和步骤S133f,具体内容如下所述。

步骤S133d,在直流并联电缆包括第一条支路电缆、第二条支路电缆和第三条支路电缆时,基于降阶后的电压将关系得到六阶的电压矩阵方程。

在本实施例中,在所述直流并联电缆包括第一条支路电缆和第二条支路电缆时,可以基于步骤S132得到降阶处理后的电压降关系,得到六阶的电压矩阵方程。

步骤S133e,基于并联电缆两端的电位差相等的关系,对所述六阶的电压矩阵方程进行处理,得到三阶的电压矩阵方程。

在本实施例中,在基于步骤S133d得到所述六阶的电压矩阵方程之后,可以基于并联电缆两端的电位差相等的关系,对所述六阶的电压矩阵方程进行处理,如此,得到三阶的电压矩阵方程。

步骤S133f,基于预设条件和所述三阶的电压矩阵方程得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系。

在本实施例中,在基于步骤S133e得到所述三阶的电压矩阵方程之后,可以基于各支路电缆之间的电流相同且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反的预设条件,得到所述互阻抗关系。

其中,所述阻抗关系包括:

所述第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗;所述第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗;所述第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中正极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗;所述第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第二条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗,等于该第一条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路与所述第三条支路电缆中负极电缆和大地之间的回路之间的互阻抗(如图11所示)。

第四方面,对于步骤S140需要说明的是,确定所述布置参数的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,在基于步骤S130获得所述互阻抗关系之后,可以基于模拟仿真得到满足该互阻抗关系的布置参数。

在上述参数确定方法的基础上,本申请实施例还提供一种直流并联电缆。其中,该直流并联电缆可以包括至少两条支路电缆,且每一条支路电缆可以包括正极电缆和负极电缆。

并且,所述直流并联电缆中不同电缆之间的布置参数,可以基于上述的参数确定方法得到。如此,可以使得基于该布置参数布置的直流并联电缆包括的各电缆之间可以实现电流均衡。

可选地,所述支路电缆的具体数量不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,如可以为2、3、4、5、6等。

例如,在一种可以替代的示例中,结合图12,直流电缆的数量可以为2。也就是说,所述直流并联电缆可以包括第一支路电缆和第二支路电缆。

详细地,所述第一支路电缆可以包括第一正极电缆和第一负极电缆。所述第二支路电缆可以包括第二正极电缆和第二负极电缆。所述第一正极电缆与所述第一负极电缆之间的距离、该第一负极电缆与所述第二负极电缆之间的距离、该第二负极电缆与所述第二正极电缆之间的距离、该第二正极电缆与所述第一正极电缆之间的距离,可以相等。

又例如,在另一种可以替代的示例中,结合图13,所述直流电缆的数量可以为3。也就是说,所述直流并联电缆可以在包括所述第一支路电缆和所述第二支路电缆的基础上,还包括第三支路电缆。

详细地,所述第三支路电缆可以包括第三正极电缆和第三负极电缆。其中,所述第一正极电缆与所述第一负极电缆之间的距离、该第一负极电缆与所述第三负极电缆之间的距离、该第三负极电缆与所述第三正极电缆之间的距离、该第三正极电缆与所述第一正极电缆之间的距离,可以相等。

结合图14,本申请实施例还提供一种参数确定装置100,可以应用于上述的电子设备10。其中,所述参数确定装置100可以包括电缆数量获得模块110、电压降关系确定模块120、互阻抗关系获得模块130和布置参数获得模块140。

所述电缆数量获得模块110,可以用于获得待布置的直流并联电缆的电缆数量,其中,该直流并联电缆至少包括两条支路电缆,且每一条支路电缆包括正极电缆和负极电缆。在本实施例中,所述电缆数量获得模块110可用于执行图3所示的步骤S110,关于所述电缆数量获得模块110的相关内容可以参照前文对步骤S110的描述。

所述电压降关系确定模块120,可以用于基于所述电缆数量确定不同电缆与大地之间的回路的电压降关系,其中,该电压降关系包括电压降矩阵、阻抗矩阵和电流矩阵。在本实施例中,所述电压降关系确定模块120可用于执行图3所示的步骤S120,关于所述电压降关系确定模块120的相关内容可以参照前文对步骤S120的描述。

所述互阻抗关系获得模块130,可以用于基于预设条件和所述电压降关系得到不同电缆与大地之间回路之间的互阻抗关系,其中,该预设条件包括各支路电缆之间的电流相同,且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反。在本实施例中,所述互阻抗关系获得模块130可用于执行图3所示的步骤S130,关于所述互阻抗关系获得模块130的相关内容可以参照前文对步骤S130的描述。

所述布置参数获得模块140,可以用于基于所述互阻抗关系确定不同电缆之间的布置参数。在本实施例中,所述布置参数获得模块140可用于执行图3所示的步骤S140,关于所述布置参数获得模块140的相关内容可以参照前文对步骤S140的描述。

在本申请实施例中,对应于上述的参数确定方法,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,该计算机程序运行时执行上述参数确定方法的各个步骤。

其中,前述计算机程序运行时执行的各步骤,在此不再一一赘述,可参考前文对所述参数确定方法的解释说明。

综上所述,本申请提供的参数确定方法、参数确定装置及直流并联电缆,通过获得满足包括各支路电缆之间的电流相同且所述正极电缆和所述负极电缆之间的电流大小相等、方向相反的预设条件的阻抗关系,并基于该阻抗关系,确定不同电缆之间的布置参数,使得可以基于该布置参数进行直流并联电缆的布置。如此,由于布置的直流并联电缆可以满足上述的预设条件,使得该直流并联电缆包括的各电缆之间可以实现电流均衡,从而改善现有的支流并联输配电技术中由于电缆之间的不合理布置使得各电缆之间存在阻抗不匹配而导致产生的二倍频电流在不同电缆之间出现不均衡分配的问题,进而避免由于二倍频电流的不均衡而出现电缆被热击穿的问题,能够有效地提高直流并联输配电的安全性能,实用价值较高。

在本申请实施例所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,电子设备,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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