阅读说明：本技术 基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法及装置 (Distribution cable impedance spectrum determination method and device based on improved infinitesimal equivalent model ) 是由 王昱力 欧阳本红 夏荣 李文杰 王格 刘松华 张振鹏 邓显波 赵鹏 刘宗喜 陈铮 于 2020-04-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法及装置该方法包括：将目标配电电缆等效为多个改进微元等效模型,并分别确定各电缆微元等效模型的电气参数；将所述多个电缆微元等效模型级联,形成与所述目标配电电缆对应的等效电路模型,并确定所述等效电路模型的频率上限；获取预先确定的局部缺陷的信息,并根据所述局部缺陷的信息调整对应的改进微元等效模型的电气参数；利用预先确定的首端阻抗计算方法,在所述频率上限的约束下,分别确定与所述目标配电电缆对应的幅频数据和相频数据,并绘制阻抗谱。该方法利用分布式模型快速计算配电电缆的阻抗谱,准确度高,速度快,对计算资源的需求低,可应用在投运现场快速计算10-35kV配电电缆不同老化阶段的阻抗谱,服务于电力电缆在线性能检验测试。(The invention discloses a distribution cable impedance spectrum determination method and a distribution cable impedance spectrum determination device based on an improved infinitesimal equivalent model, wherein the method comprises the following steps: the method comprises the steps of enabling a target distribution cable to be equivalent to a plurality of improved micro-element equivalent models, and respectively determining electrical parameters of each cable micro-element equivalent model; cascading the multiple cable micro-element equivalent models to form an equivalent circuit model corresponding to the target distribution cable, and determining the upper frequency limit of the equivalent circuit model; acquiring information of a predetermined local defect, and adjusting an electrical parameter of a corresponding improved infinitesimal equivalent model according to the information of the local defect; and respectively determining amplitude-frequency data and phase-frequency data corresponding to the target distribution cable under the constraint of the upper frequency limit by using a predetermined head end impedance calculation method, and drawing an impedance spectrum. The method utilizes the distributed model to quickly calculate the impedance spectrum of the distribution cable, has high accuracy, high speed and low requirement on calculation resources, can be applied to quickly calculate the impedance spectrum of the 10-35kV distribution cable at different aging stages on a commissioning site, and is used for the online performance inspection test of the power cable.)

基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法及装置

技术领域

本发明属于电力电缆技术领域，具体涉及基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法及装置。

背景技术

目前，电缆线路局部缺陷定位手段主要依赖离线试验。而离线试验以振荡波局放与超低频介损检测为主。

电缆振荡波局放检测方法的主要缺陷在于噪声对局部放电信号的干扰，噪声甚至会导致误判。另一方面，检测到的局部放电信号中包含的放电源可能为电缆线路、电缆终端开关柜、电缆线路所连接的发电机或者变压器等，局部放电信号中各放电源的确定是这一方法的难点之一；其次，信号在电缆中转播会发生衰减和形变，使得局放监测技术的实际应用效果远不及理论研究成果。

而超低频介损检测时，在超低频条件下，超低频电压会对绝缘有一定累计损伤风险；且该方法只能反映电缆绝缘的整体老化水平，对局部的绝缘缺陷不敏感，无法对电缆故障进行定位。

尽管目前阻抗谱检测技术为实现电缆线路的局部缺陷定位提供了可行的解决方案，但由于在线路敷设完成后无法获取配电电缆初期的阻抗谱及其特征(如，畸变度初始值)，导致在现场检测过程中因为缺少作为参考基准的初始值而造成电缆状态误判的情形。

发明内容

本发明提供基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法及装置，以解决现有技术中缺少配电电缆线路在投运初期的阻抗谱数据的问题。

第一方面，本发明提供的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，包括：

步骤S100、将目标配电电缆等效为多个改进微元等效模型，并分别确定各电缆微元等效模型的电气参数；

步骤S200、将所述多个电缆微元等效模型级联，形成与所述目标配电电缆对应的等效电路模型，并确定所述等效电路模型的频率上限；

步骤S300、获取预先确定的局部缺陷的信息，并根据所述局部缺陷的信息调整对应的改进微元等效模型的电气参数；

步骤S400、利用预先确定的首端阻抗计算方法，在所述频率上限的约束下，分别确定与所述目标配电电缆对应的幅频数据和相频数据，并绘制阻抗谱。

第二方面，本发明提供的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定装置，包括：

改进微元等效模型确定单元，用于将目标配电电缆等效为多个改进微元等效模型，并分别确定各电缆微元等效模型的电气参数；

等效电路模型确定单元，用于将所述多个电缆微元等效模型级联，形成与所述目标配电电缆对应的等效电路模型，并确定所述等效电路模型的频率上限；

电气参数调整单元，用于获取预先确定的局部缺陷的信息，并根据所述局部缺陷的信息调整对应的改进微元等效模型的电气参数；

阻抗计算单元，用于利用预先确定的首端阻抗计算方法，在所述频率上限的约束下，分别确定与所述目标配电电缆对应的幅频数据和相频数据，并绘制阻抗谱。

本发明提供的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法及装置，利用分布式模型快速计算配电电缆的阻抗谱，准确度高，速度快，对计算资源的需求低；可应用在投运现场快速计算10-35kV配电电缆不同老化阶段的阻抗谱，服务于电力电缆在线性能检验测试。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为本发明实施例的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定装置的组成示意图；

图3为单芯同轴电缆的横截面示意图；

图4为三芯同轴电缆的横截面示意图；

图5为现有技术中通用传输线微元等效模型；

图6为本发明实施例的改进微元等效模型；

图7为本发明实施例的由多个改进微元等效模型级联后形成的等效电路模型；

图8为本发明实施例中，采用微元等效模型获得的首端输入阻抗仿真结果(即阻抗谱图)，其中：

(a)为根据通用传输线微元等效模型计算得到的阻抗幅频图；

(b)为根据通用传输线微元等效模型计算得到的阻抗相位图；

(c)为根据改进微元等效模型计算得到的阻抗幅频图；

(c’)为(c)的局部放大图；

(d)为根据改进微元等效模型计算得到的阻抗相位图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

为解决现有技术中缺少配电电缆线路在投运初期的阻抗谱数据的问题，本发明实施例提供了一种配电电缆阻抗谱快速计算方法，用于根据电缆分布式等效模型计算得到电缆的阻抗谱数据。

本发明实施例的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，通过固定电缆的相关电气参数及计算模型，在配电电缆现场有限的计算资源条件下，可以实现利用电缆沿线级联的改进微元等效模型快速计算正常状态/不同局部老化程度下的阻抗谱。

如图1所示，本发明实施例的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，包括：

步骤S100、将目标配电电缆等效为多个改进微元等效模型，并分别确定各电缆微元等效模型的电气参数；

步骤S200、将所述多个电缆微元等效模型级联，形成与所述目标配电电缆对应的等效电路模型，并确定所述等效电路模型的频率上限；

步骤S300、获取预先确定的局部缺陷的信息，并根据所述局部缺陷的信息调整对应的改进微元等效模型的电气参数；

步骤S400、利用预先确定的首端阻抗计算方法，在所述频率上限的约束下，分别确定与所述目标配电电缆对应的幅频数据和相频数据，并绘制阻抗谱。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，所述步骤S100中，任一改进微元等效模型的电气参数包括：

电缆芯线电阻R_c、电缆芯线电感L_c、电缆金属屏蔽层电阻R_s、电缆金属屏蔽层电感L_s、电缆绝缘电容C_I；

其中，电缆芯线电阻R_c和电缆芯线电感L_c串联后作为一个整体，分别在其两端与电缆绝缘电容C_I并联；电缆金属屏蔽层电阻R_s和电缆金属屏蔽层电感L_s串联后作为一个整体，分别在其两端与电缆绝缘电容C_I并联。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，

所述步骤S100中，所述目标配电电缆被均匀地划分为M段电缆微元，每一所述电缆微元与一个改进微元等效模型相对应；所述M段电缆微元的长度之和与所述目标配电电缆的长度相同；

相应地，所述步骤S200中，按照各改进微元等效模型分别对应的电缆微元在电缆中的位置，依次将所述改进微元等效模型级联，形成与所述目标配电电缆对应的等效电路模型。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，

所述步骤S200中，根据下式确定所述等效电路模型的频率上限f_max：

其中，n为改进微元等效模型的个数；

l为电缆微元的长度；

为信号在电缆中的传播速度函数；

和分别为频率f_max时电缆芯线电感和电缆绝缘电容；

其中，

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，

所述步骤S300中，所述预先确定的局部缺陷的信息，包括：

局部缺陷在电缆中的位置、局部缺陷的严重程度、与局部缺陷的严重程度对应的电气参数影响函数。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，

所述与局部缺陷的严重程度对应的电气参数影响函数，包括：

用于确定电缆绝缘电容C_I的下式：

其中，r_c为电缆芯线的外半径；

r_s为电缆绝缘金属屏蔽层的内半径；

ε为相对介电常数。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，

所述步骤S400中，所述预先确定的首端阻抗计算方法，包括：

根据下式确定首端输入阻抗Z：

其中，X_C为电缆绝缘的容抗；

R_AC为电缆芯线的交流电阻；

X_L为电缆芯线的感抗。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，还包括：

根据下式，利用电缆芯线的直流电阻R_DC，修正电缆芯线的交流电阻R_AC：

R_AC＝R_DC(1+y_s+y_p)；

其中，y_s为趋肤效应因数；

y_p为邻近效应因数。

进一步地，所述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，

所述目标配电电缆适用于10-35kV线路；

所述目标配电电缆为同轴电缆，自内向外依次为导体层、内半导电层、绝缘层、外半导电层和金属屏蔽层。

该基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，考虑电缆在横截面内的多层结构，提出了改进的电缆分布式模型，即改进微元等效模型；通过改变各改进微元等效模型中不同频率下的复介电常数来计算有关的电缆电气参数；根据局部缺陷的严重程度，调整复介电常数的计算公式，以计算不同严重程度的局部缺陷下的电缆电气参数；通过设置各改进微元等效模型的长度，可以计算不同长度范围内多种局部缺陷下的电缆阻抗。

如图3及图4所示，用于配电网的中压电缆为多层同轴结构，自内向外，依次为导体层(如，芯线)、内半导电层、绝缘层、外半导电层和金属屏蔽层。这种结构关系决定了等效模型中电气参数之间的串并联关系。阻抗谱描述了电缆首端输入阻抗和频率的对应关系。具体实施时，不同频率下的输入阻抗值构成了电缆的阻抗谱。

在现场进行阻抗谱测试时，电缆是离线的。阻抗谱测试时，向电缆一端输入激励电压，并测量该端输出电流的大小，并通过时频变换，利用频域数据获取该段电缆的阻抗数据。

目前，根据作业规范，无需在配电电缆投运前进行所在线路的参数试验，因此，通常不会记载有配电电缆在投运前或投运初期的阻抗谱数据，而这些阻抗谱数据可以作为后续利用阻抗谱进行局部缺陷定位时的基准。

随着投运时间逐渐加长，电缆中逐渐发生的局部缺陷(结构性损坏)或局部老化改变了电缆中绝缘介质或导体或半导体的形状、接触关系、绝缘介质的介电常数等。通常，局部缺陷在电缆横截面方向形成的凹陷或划痕越深，则缺陷越严重；这时，缺陷段电缆的阻抗特性与非缺陷段电缆的阻抗特性存在的差异更为明显。

架空线路中配电电缆的绝缘材料是逐渐老化的，并表现为相对介电常数逐渐变化，并且，因为绝缘材料在不同频率下极化的机理不同，绝缘材料老化过程中介电常数的变化并不是线性的，而是与频率相关。介电常数等与电缆电气特性有关的参数的变化，可以反映在阻抗谱的变化趋势或极点所对应的频率上。

绝缘老化表现为介电常数变化，介电常数是用于表征电介质在电场中贮存静电能的相对能力。在低频段(<1kHz)，相对介电常数保持为一个常数；在高频段(>1kHz)，由于极化机理的改变，通常使用复介电常数来描述。复介电常数中的虚数部分用于表征电介质极化中的损耗。

电缆等效电路模型可以分为集总式模型和分布式模型这两类。这里的同轴电缆传输线等效模型和同轴电缆改进电缆微元等效模型均为分布式模型。需要说明的是，鉴于内半导电层和外半导电层较薄，在建立分布式模型时，通常忽略内半导电层和外半导电层对阻抗谱的影响。

如图5所示的同轴电缆传输线微元等效模型中，传输线的电阻(R)和传输线的电感(L)串联后作为一个整体，分别在其两端与传输线的绝缘电容(C)并联。

如图6所示的同轴电缆改进电缆微元等效模型中，电气参数包括：电缆芯线电阻R_c、电缆芯线电感L_c、电缆金属屏蔽层电阻R_s、电缆金属屏蔽层电感L_s、电缆绝缘电容C_I。其中，电缆芯线电阻(R_c)和电缆芯线电感(L_c)串联后作为一个整体，分别在其两端与电缆绝缘电容(C_I)并联；电缆金属屏蔽层电阻(R_s)和金属屏蔽层电感(L_s)串联后作为一个整体，分别在其两端与电缆绝缘电容(C_I)并联。

需要说明的是，以下的计算步骤以单芯电缆为示例。三芯电缆可以视为三个独立的单芯电缆，并分别求解电缆阻抗，这里不再赘述。

以图6的改进微元等效模型为例，给出首端输入阻抗的计算方法。该改进微元等效模型(这里指单芯电缆)的首端输入阻抗(为复数)Z记为：

式(1)中，X_C为电缆绝缘的容抗；

其中，C_I为电缆绝缘电容：

X_L＝2πfL；

其中，L为电缆芯线电感和金属屏蔽层电感；

L＝L_c+L_s。

根据《IEC60287-1-1-2014电缆额定电流的计算第1部分：额定电流方程式(负荷率100％)和损失》，电缆芯线的交流电阻R_AC和直流电阻R_DC具有如下关系：

R_AC＝R_DC(1+y_s+y_p)； (2)

式(2)中，y_s为趋肤效应因数。

式(2)中，R_DC可以根据电缆芯线的尺寸和电缆芯线材料的电阻率，计算得到(如，通过MATLAB内置的模块计算得到)。

根据下式计算趋肤效应因数y_s：

其中，0＜x_s≤2.8；

y_s＝-0.136-0.0177x_s+0.0563x_s ²，

其中，2.8＜x_s≤3.8；

y_s＝0.354x_s+0.733；

其中，3.8＜x_s。

根据下式计算变量x_s：

上式中，k_s为用于计算趋肤效应的无量纲数，其数值通过工程经验和/或实验获得。

式(2)中，y_p为邻近效应因数；

单芯电缆则不存在邻近效应因数y_p，即y_p为0。

对于三芯电缆，其邻近效应因数y_p通过式(3)确定：

式(3)中，x_p通过下式确定：

式(4)中，k_p为用于计算临近效应因数的无量纲数，其数值通过工程经验和实验获得。

一般来说，绝大多数情况下，x_p不会超过2.8。

式(3)中，如图4所示，d_c为电缆芯线的外直径；

s为两相邻芯线之间的距离。

具体实施时，对于以交联聚乙烯(XLPE)为绝缘材料的电缆，k_s可以取1，k_p可以取0.8。

在不同老化阶段，电缆绝缘的复介电常数不同。复介电常数与老化程度的对应关系如表1所列，其中，ε₀为真空介电常数；ω＝2πf，其中，f为频率(Hz)。

表1复介电常数与老化程度的对应关系

进一步地，由相对介电常数/复介电常数ε，根据式(5)确定绝缘电容C_I：

式(5)中，r_c为电缆芯线的外半径，r_s为电缆绝缘金属屏蔽层的内半径

具体实施时，从图7所示等效电路模型的首端(如图7中左侧)开始，计算输入阻抗，如，根据下式计算改进微元等效模型的首端输入阻抗：

当X_L＝-2X_C时，阻抗谱出现极值点；

随着级联的电缆微元等效模型数量的增加，Z可以写成关于X_L和X_C的高次函数；而极值点的个数也相应地增加，也即，极值点的个数与级联电路中包括的改进微元等效模型的个数相同。

如图7所示的n个微元等效模型级联后等效电路的传输参数矩阵T_cable为每个微元等效模型的传输参数矩阵T依次相乘，即：

式(8)中，每个传输参数矩阵的第一列的两个参数分别为电路的开路参数，第二列的两个参数分别为电路的短路参数。

而由n个微元等效模型的级联电路的输入阻抗Z_cable可以由传输参数矩阵直接计算得到：

Z_cable＝T_cable11/T_cable21 (9)

具体实施时，对于改进的电缆微元等效模型和级联后的电路等效模型，其首端输入阻抗可由MATLAB内置的阻抗计算模块计算。

具体实施时，根据电缆长度选取级联模型个数(通常，为提高局部缺陷的定位效果，级联模型个数不少于10个)，并根据级联后等效电路的参数，确定频率上限。

具体实施时，由式(10)确定频率上限f_max：

其中，n为改进微元等效模型的个数，如，10；

l为电缆微元的长度，如1m；

v为信号在电缆中的传播速度函数；

和分别为频率f_max时的电缆芯线电感和电缆绝缘电容；

其中，

其中，是关于频率f_max的函数；

其中，是与f_max无关的函数，可以根据电缆尺寸参数，利用MATLAB中的mutualinductance元件计算；

得f_max。

设置仿真频率范围，其中，取仿真频率范围的下限为1kHz，也即，取频率的最低值为1kHz；利用仿真软件MATLAB Simulink，利用循环指令，逐一改变频率f_(i)；根据预先确定的电缆老化程度，根据表1计算得到频率f_(i)下电缆中绝缘层对应的相对介电常数ε_(i)/复介电常数根及相应的电气参数的数值；如，各电缆微元等效模型的电气参数的数值通过MATLAB Simulink内置的界面程序power_cableparam可以得到。

另外，根据趋肤效应因数y_s和邻近效应因数y_p，根据仿真软件计算出来的直流电阻R_DC对交流电阻R_AC进行修正：

R_AC＝R_DC(1+y_s+y_p)，

随后，在仿真软件MATLAB Simulink中，在级联后的电缆微元等效模型的首端连接阻抗计算模块，计算出在设定的频率范围下的电缆首端输入阻抗值Z_data(i)(或在频率范围内，分别计算频率为f_(i)时的电缆输入阻抗值Z_data(i))。

最后，在频率范围内，根据f_(i)和Z_data(i)，绘制出级联后等效电路模型对应的首端输入阻抗作为待分析配电电缆的阻抗谱。

具体地，将MATLAB Simulink中的阻抗计算模块(Impedance Measurement Block)连在级联后等效电路的的首端，通过计算不同频率输入电压和输出电流之比，获取阻抗谱。

在本发明实施例的一个实施例中，计算10m长的XLPE配电电缆的分布式阻抗谱时，分别采用了如图5和如图6所示的两类分布式模型，以对比两类模型的计算准确度。

具体实施时，以1m作为电缆微元的长度，将10m长的XLPE配电电缆等效为依次级联的10个电缆微元等效模型(其等效电路示意图如图7所示)，也即，采用十个级联的电缆微元等效模型(其电路示意图如图5或图6所示)来等效10m长的XLPE配电电缆。

图8分别给出了根据图5和图6的微元等效模型仿真得到的10m长的状态良好的XLPE单芯配电电缆的阻抗谱。

如图8所示，利用改进前后的微元等效模型得到的阻抗谱上都可以观察到十个极值点(也即，极值点的个数与电缆微元等效模型的个数相同)，其中，各极值点出现的位置均在阻抗相位的过零点，符合阻抗谱理论，因此，利用改进前后的微元等效模型均可以计算得到较为准确的阻抗谱。

如图8(a)所示，在低频段(<1MHz)，电缆阻抗谱的幅值随频率的增大而下降，阻抗谱的相位为90度；考虑到电缆在横向的多层结构后，阻抗相频谱(如图8(d))所示，相频曲线变得圆滑，在1MHz到f_max的频率范围内可以观察到相频曲线有规律的衰减。

在阻抗幅频图上，改进前(如图8(a)所示)极值点的幅值变化没有规律且数值很大；改进后(如图8(c)所示)极值点的幅值随着频率的增加逐渐降低。

需要说明的是，微元等效模型的个数和微元等效模型对应的电缆长度决定了级联电路模型中的频率上限f_max。如，该实施例中10m长的XLPE配电电缆对应的级联电路模型的f_max为21MHz，超出该频率，阻抗谱的计算结果将不能够再精确逼近实际情况。因此，尽管图8中给出的频率范围为1k～45MHz，但是，在21MHz之前的数据已经可以精确反映阻抗谱的变化情况，前述分析也主要引用的是频率上限之前的计算结果。图8中给出所有的计算结果主要是为了和改进后的模型的计算结果进行对比，并不用于说明频率上限。

综上，在仿真软件MATLAB Simulink中实现本实施例的方法时，包括以下步骤：

1)、根据微元等效模型个数n，计算频率上限f_max，并据此设置仿真频率范围f_(i)；

2)、确定具有局部缺陷的电缆微元对应于第k个电缆微元等效模型；

3)、利用循环指令，逐一改变频率并计算该频率下的复介电常数，并得到频率f_(i)下具有局部缺陷的绝缘介质对应的相对介电常数ε_(i)(可调整局部缺陷的严重程度)；

4)、计算与f_(i)和ε_(i)对应的电缆分布参数；

5)、根据趋肤效应因数和邻近效应因数修正电阻参数，计算对应频率下的电缆阻抗，即频率为f_(i)时的电缆阻抗值Z_data(i)；

6)、根据f_(i)和Z_data(i)，绘制出电缆阻抗谱。

综上，本发明实施例的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法，解决了在阻抗谱测试过程中由于电缆线路初始状态缺失导致的评估准确度较低的现实问题，通过固化相关参数及计算模型，在有限的计算资源条件下，实现电缆线路沿线正常状态/不同老化程度下的分布式阻抗谱快速计算。

通过采用上述方法计算所得的理论数值曲线与阻抗谱测试设备在现场实际测试曲线的比对，可以实现基于分布式阻抗谱的电缆线路绝缘状态快速诊断以及基于畸变点的缺陷定位，提升现场检测效率，优化状态检测与缺陷定位精度。

该方法在现场可获得的参数有限的条件下，实现级联电缆微元等效模型沿线电缆正常状态/不同老化程度下的阻抗谱快速计算。该方法解决了在阻抗谱测试过程中由于电缆线路初始状态缺失导致的评估准确度较低的现实问题。进一步地，通过比较分析阻抗测试仪器的测试数据与理论数据，即可评估配电电缆的局部缺陷及老化状态。

如图2所示，本发明实施例的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定装置，包括：

改进微元等效模型确定单元10，用于将目标配电电缆等效为多个改进微元等效模型，并分别确定各电缆微元等效模型的电气参数；

等效电路模型确定单元20，用于将所述多个电缆微元等效模型级联，形成与所述目标配电电缆对应的等效电路模型，并确定所述等效电路模型的频率上限；

电气参数调整单元30，用于获取预先确定的局部缺陷的信息，并根据所述局部缺陷的信息调整对应的改进微元等效模型的电气参数；

阻抗计算单元40，用于利用预先确定的首端阻抗计算方法，在所述频率上限的约束下，分别确定与所述目标配电电缆对应的幅频数据和相频数据，并绘制阻抗谱。

该基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定装置与前述的基于改进微元等效模型的配电电缆阻抗谱确定方法具有相同的构思、技术方案和技术效果，这里不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。