CN116151168B - 一种地网等效导体确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种地网等效导体确定方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116151168B CN202310437287.3A CN202310437287A CN116151168B CN 116151168 B CN116151168 B CN 116151168B CN 202310437287 A CN202310437287 A CN 202310437287A CN 116151168 B CN116151168 B CN 116151168B
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Abstract

本发明公开了一种地网等效导体确定方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据；将线路实际工况数据作为线路模型的输入，通过线路模型确定相护层电压；更新等效导体坐标值；将线路实际工况数据以及等效导体坐标值作为等效导体模型的输入，通过等效导体模型确定等效相护层电压；判断相护层电压与等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前等效导体坐标值作为等效导体的位置；否则，重新更新等效导体坐标值，直至相护层电压与重新计算出的等效相护层电压的差值小于预设阈值。

Description

一种地网等效导体确定方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及电网技术，尤其涉及一种地网等效导体确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着经济的发展，电缆的敷设愈加先进、规范。为保证人员与设备安全，电缆隧道中接地系统极其庞大与复杂，通常情况下，接地系统包括电缆金属护层、电缆接地线、回流线、沿着隧道壁敷设的镀锌扁钢、连接其它地网的连接铜排、接地的电缆支架。由于接地系统复杂结构，若科研人员欲对电缆金属护层电流、电压情况进行计算机科学仿真计算研究，则需要建立复杂的地网模型，进而会造成计算设备计算资源紧张、求解时间长的问题。
基于上述内容，因地网（接地系统）和电缆线路之间存在电磁耦合关系，研究人员研究电缆线路时，不得不考虑地网的影响，但是，如果考虑地网，由于地网接地体多，规模大，这将导致计算量几何倍上升，为规避此问题，目前常用的方法为：将地网和线路分离后进行研究，即不考虑地网与电缆线路间的电磁联系，这就导致了（仿真）研究结果和实际差距较大。
综上，对地网进行适当简化，保留地网关键参数，舍去不必要的参数，使计算容量更多分配在电缆线路部分，而不是地网，可以实现节约计算资源的同时，提高研究结果的准确性。
发明内容
本发明提供一种地网等效导体确定方法、装置、设备及存储介质，以达到在简化地网的同时，保证利用简化后的地网模型（地网等效导体）进行仿真研究时，研究结果的准确性的目的。
第一方面，本发明实施例提供了一种地网等效导体确定方法，包括：
获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据；
将所述线路实际工况数据作为所述线路模型的输入，通过所述线路模型确定相护层电压；
更新等效导体坐标值；
将所述线路实际工况数据以及所述等效导体坐标值作为所述等效导体模型的输入，通过所述等效导体模型确定等效相护层电压；
判断所述相护层电压与所述等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前所述等效导体坐标值作为等效导体的位置；
否则，重新更新所述等效导体坐标值，直至所述相护层电压与重新计算出的所述等效相护层电压的差值小于所述预设阈值。
可选的，更新等效导体坐标值包括：
沿坐标轴的X轴或Y轴方向，按照预设固定步长，移动一次所述等效导体坐标值；
若所述差值大于所述预设阈值，则重新更新所述等效导体坐标值包括：
判断所述差值是否增大，若增大，则以上一次更新所述等效导体坐标值时的移动方向为基准，按照预设固定步长，向相反方向移动一次所述等效导体坐标值；
若减小，则以上一次更新所述等效导体坐标值时的移动方向为基准，按照预设固定步长，向相同方向移动一次所述等效导体坐标值。
可选的，所述线路模型为：
Figure SMS_1
；
Figure SMS_2
；
Figure SMS_3
；
式中，
Figure SMS_4
表示第i相的相护层电压，/>
Figure SMS_5
表示第i相的线芯电流，/>
Figure SMS_6
表示第i相的线芯与第j相的护层之间的互感抗。
可选的，所述等效导体模型为：
Figure SMS_7
；
Figure SMS_8
；
Figure SMS_9
；
Figure SMS_10
；
式中，
Figure SMS_12
表示第i相的相护层电压，/>
Figure SMS_15
表示第i相的线芯电流，/>
Figure SMS_17
表示地网等效导体电流，/>
Figure SMS_13
表示第i相与地网等效导体之间的互阻抗，/>
Figure SMS_14
表示第一接地电阻、/>
Figure SMS_16
表示第二接地电阻，/>
Figure SMS_18
表示地网电阻，/>
Figure SMS_11
表示第i相的线芯与地网等效导体之间的互感抗。
可选的，所述实际工况数据包括：
线芯电流、护层感应电压、护层电阻、接地电阻、大地漏电阻、地网阻抗、护层半径、电缆三相位置坐标、电缆长度。
可选的，所述方法应用于电缆护层单端接地时，确定地网等效导体相对电缆三相中心的位置。
可选的，所述地网等效导体的两端接地，且其中一端与电缆护层相连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种地网等效导体确定装置，包括地网等效导体确定单元，所述地网等效导体确定单元用于：
获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据；
将所述线路实际工况数据作为所述线路模型的输入，通过所述线路模型确定相护层电压；
更新等效导体坐标值；
将所述线路实际工况数据以及所述等效导体坐标值作为所述等效导体模型的输入，通过所述等效导体模型确定等效相护层电压；
判断所述相护层电压与所述等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前所述等效导体坐标值作为等效导体的位置；
否则，重新更新所述等效导体坐标值，直至所述相护层电压与重新计算出的所述等效相护层电压的差值小于所述预设阈值。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例记载的地网等效导体确定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例记载的地网等效导体确定方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明提出的方法适用于确定地网等效导体相对于电缆的位置，进而提高地网等效导体建模的准确性以及减少地网等效导体（模型）的参数，以使得利用仿真软件研究电缆线路时，不需要关心地网（接地系统）长什么样，只需关心地网对电缆线路的电磁影响，基于此，当研究地网与电缆之间的电磁联系，具体的，当研究地网与电缆护层之间的感应电压时，可以使计算容量更多分配在电缆线路部分，同时保证仿真研究结果的准确定。
2.本方法对电缆的具体应用场景没有限定，如针对高铁电缆接地网、矿山电缆接地网、城市电缆接地网等场景，都可以通过该方法对地网进行简化，得到地网等效导体，进而实现指定内容的仿真试验，应用前景广。
附图说明
图1是实施例中的地网等效导体确定方法流程图；
图2是实施例中的电缆敷设模型示意图；
图3是实施例中的地网等效导体模型示意图；
图4是实施例中的电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是实施例中的地网等效导体确定方法流程图，参考图1，地网等效导体确定方法包括：
S101.获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据。
本实施例中，设定线路模型用于计算未考虑地网且电缆在通电（或基于仿真试验模拟通电）工作时，其配置的（金属）护层生成的感应电压；
其中，护层指：为防止水分腐蚀电缆线芯，在电缆的线芯外层所包的一层密封的金属外皮。
示例性的，本实施例中，对护层的接地方式不做具体限定，可以采用单端接地、双端接地或者交叉互联接地等接地方式。
本实施例中，设定等效导体模型用于计算考虑地网且电缆在通电（或基于方程试验模拟通电）工作时，其配置的（金属）护层生成的感应电压。
本实施例中，线路实际工况数据可以为在实际的电网作业场景中采集到的（电网系统生成的）指定类别的数据，或者由仿真软件生成的，用于模拟在实际的电网作业场景下，电网系统生成的指定类别的数据；
其中，需求的线路实际工况数据的具体类别可以根据采用的线路模型以及等效导体模型确定，即可以设定获取的线路实际工况数据用于作为线路模型和/或等效导体模型的输入。
示例性的，本实施例中，对线路模型的具体形式不做限定，例如，可以采用神经网络模型、函数模型等作为基础设计线路模型。
示例性的，本实施例中，对等效导体模型的具体形式不做限定，例如，可以采用神经网络模型、函数模型等作为基础设计等效导体模型。
S102.将线路实际工况数据作为线路模型的输入，通过线路模型确定相护层电压。
示例性的，本实施例中，设定采用相护层电压表示未考虑地网且电缆在通电（或模拟通电）工作时，其配置的护层生成的感应电压。
示例性的，本实施例中，当电缆包含多相线芯时，每相线芯对应一个相护层电压；
例如，针对三相电缆，若设定三相电缆的三相分别为A相、B相和C相，则相护层电压对应包括A相护层电压、B相护层电压和C相护层电压。
S103.更新等效导体坐标值。
本实施例中，设定等效导体坐标值为地网等效导体在电缆几何坐标系中的坐标，其中，以针对三相电缆为例，电缆几何坐标系的建立方式为：
选取电缆的任意一相线芯，确定该线芯的横截面的中心点，作为电缆三相中心；
将上述中心点作为电缆几何坐标系的原点，选取另一相线芯，确定该线芯的横截面的中心点，设定（电缆几何坐标系的）X轴与原点与该中心点的连线重合，设定（电缆几何坐标系的）Y轴与该X轴垂直且过原点。
示例性的，本实施例中，第一次采用的等效导体坐标值（即等效导体坐标值的初始值）为随机值，即在上述电缆几何坐标系中，可以随机生成一个坐标作为等效导体坐标值的初始值。
示例性的，本实施例中，对更新等效导体坐标值的方式不做具体限定，例如，更新等效导体坐标值的方式可以为：
随机赋予等效导体坐标值一组新值，或者按照固定步长更新等效导体坐标值中的X轴坐标和/或Y坐标等。
S104.将线路实际工况数据以及等效导体坐标值作为等效导体模型的输入，通过等效导体模型确定等效相护层电压。
本实施例中，设定采用等效相护层电压表示考虑地网且电缆在通电（或模拟通电）工作时，其配置的护层生成的感应电压。
示例性的，本实施例中，当电缆包含多相线芯时，每相线芯对应一个等效相护层电压；
例如，针对三相电缆，若设定三相电缆的三相分别为A相、B相和C相，则等效相护层电压对应包括等效A相护层电压、等效B相护层电压和等效C相护层电压。
S105.判断相护层电压与等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前等效导体坐标值作为等效导体的位置。
示例性的，本实施例中，当包含多个相护层电压（例如存在A相护层电压、B相护层电压、C相护层电压）以及多个等效相护层电压（例如对应存在A相等效相护层电压、B相等效相护层电压、C相等效相护层电压）时，差值的计算方式可以为计算相护层电压与等效相护层电压之间的标准差，具体的，可以按照如下公式确定标准差：
Figure SMS_19
上式中，
Figure SMS_20
表示与第i相线芯对应的相护层电压，/>
Figure SMS_21
表示与第i相线芯对应的等效相护层电压。
示例性的，本实施例中，预设阈值可以根据经验确定或者根据仿真试验的试验结果确定，其中，对仿真试验的具体形式不做限定，其可以根据需求进行设计。
S106否则，重新更新等效导体坐标值，直至相护层电压与重新计算出的等效相护层电压的差值小于预设阈值。
本实施例中，若相护层电压与等效相护层电压的差值大于预设阈值，则重复步骤S103至步骤S106，直至相护层电压与重新计算出的等效相护层电压的差值小于预设阈值。
示例性的，本实施例中，对将接地系统等效为应用于仿真软件中的地网等效导体的方式不做限定，其可以采用现有技术中任意一种可行的方法实现，其中，设定在采用仿真软件使用地网等效导体时，忽略地网等效导体的体积，但地网等效导体应至少具体位置属性（即地网等效导体在指定坐标系下的坐标），同时，地网等效导体在具备指定的位置属性时，地网等效导体与电缆护层的末端的感应电压与实际感应电压（即在实际场景中的接地系统与敷设好的电缆的护层末端间的感应电压）相同或相近。
本实施例提出一种地网等效导体确定方法，该方法适用于确定地网等效导体相对于电缆的位置，进而提高地网等效导体建模的准确性以及减少地网等效导体（模型）的参数，以使得利用仿真软件研究电缆线路时，不需要关心地网（接地系统）长什么样，只需关心地网对电缆线路的电磁影响，基于此，当研究地网与电缆之间的电磁联系，具体的，当研究地网与电缆护层之间的感应电压时，可以使计算容量更多分配在电缆线路部分，同时保证仿真研究结果的准确定；
此外，本方法对电缆的具体应用场景没有限定，如针对高铁电缆接地网、矿山电缆接地网、城市电缆接地网等场景，都可以通过该方法对地网进行简化，得到地网等效导体，进而实现指定内容的仿真试验，应用前景广。
在图1所示方案的基础上，在一种可实施方案中，更新等效导体坐标值包括：
沿坐标轴的X轴或Y轴方向，按照预设固定步长，移动一次等效导体坐标值；
若差值大于预设阈值，则重新更新等效导体坐标值包括：
判断差值是否增大，若增大，则以上一次更新等效导体坐标值时的移动方向为基准，按照预设固定步长，向相反方向移动一次等效导体坐标值；
若减小，则以上一次更新等效导体坐标值时的移动方向为基准，按照预设固定步长，向相同方向移动一次等效导体坐标值。
示例性的，本方案中，设定等效导体坐标值的初始值为
Figure SMS_22
，进行第i次更新后的等效导体坐标值为/>
Figure SMS_23
；
设定相护层电压与等效相护层电压的差值的初始值为
Figure SMS_24
，第i次计算得出的相护层电压与等效相护层电压的差值为/>
Figure SMS_25
。
本方案中，交替更新等效导体坐标值中的X轴坐标、Y轴坐标，具体的，按照如下方式更新等效导体坐标值：
第1次更新等效导体坐标值时，按照固定步长h沿X轴的第一方向移动等效导体坐标值的X轴坐标，得到
Figure SMS_26
，其中，/>
Figure SMS_27
，/>
Figure SMS_28
；
比较判断
Figure SMS_29
和/>
Figure SMS_30
；
若差值相对减小，即
Figure SMS_31
，则在下一次更新等效导体坐标值时，按照固定步长h沿Y轴的第一方向移动等效导体坐标值的Y轴坐标；
即得到
Figure SMS_32
，其中，/>
Figure SMS_33
，/>
Figure SMS_34
；
若差值相对增大，即
Figure SMS_35
，则在下一次更新等效导体坐标值时，按照固定步长h沿X轴的第二方向（与X轴的第一方向相反）移动等效导体坐标值的X轴坐标；
即得到
Figure SMS_36
，其中，/>
Figure SMS_37
，/>
Figure SMS_38
；
基于上述内容，若
Figure SMS_39
，则第i+1次更新等效导体坐标值时，按照固定步长h沿第一轴（与第i-1次更新时对应的轴相反）的指定方向（上一次沿第一轴的移动方向）移动等效导体坐标值的第一轴坐标；
若
Figure SMS_40
，则第i+1次更新等效导体坐标值时，按照固定步长h沿第二轴（与第一轴相反）的指定方向（上一次沿第二轴的移动方向的反向）移动等效导体坐标值的第二轴坐标。
进一步的，本方案中，当
Figure SMS_41
，在进行第i+1次更新等效导体坐标值前，还可以执行如下步骤：
按照固定步长h沿第一轴（与第i次更新等效导体坐标值时对应的坐标轴相同）的指定方向（上一次沿第一轴的移动方向的反向）移动等效导体坐标值的第一轴坐标，得到临时等效导体坐标值
Figure SMS_42
；
比较判断
Figure SMS_43
和/>
Figure SMS_44
；
若
Figure SMS_45
，则将/>
Figure SMS_46
替换为/>
Figure SMS_47
，并执行第i+1次更新等效导体坐标值；
若
Figure SMS_48
，则改变固定步长h，沿第一轴的指定方向（上一次沿第一轴的移动方向 的同相）移动上一
Figure SMS_49
的第一轴坐标，得到一新的临时等效导体坐标值
Figure SMS_50
；
比较判断
Figure SMS_51
和/>
Figure SMS_52
；
若
Figure SMS_53
，则将/>
Figure SMS_54
替换为当前得到的/>
Figure SMS_55
，并执行第i+1次更新等效导体坐标值；
若
Figure SMS_56
，则重复执行上述包含改变固定步长h的步骤，直至/>
Figure SMS_57
，将/>
Figure SMS_58
替换为最新得到的/>
Figure SMS_59
，并执行第i+1次更新等效导体坐标值。
在图1所示方案的基础上，在一种可实施方案中，设定线路模型采用函数模型，线路模型具体为：
Figure SMS_60
Figure SMS_61
Figure SMS_62
式中，
Figure SMS_63
表示第i相的相护层电压，/>
Figure SMS_64
表示第i相的线芯电流，/>
Figure SMS_65
表示第i相的线芯与第j相的护层之间的互感抗。
本方案中，具体根据下式计算
Figure SMS_66
：
Figure SMS_67
Figure SMS_68
Figure SMS_69
上式中，
Figure SMS_70
表示等值深度，/>
Figure SMS_71
表示大地电导率，l表示电缆长度，f表示电网频率，/>
Figure SMS_72
表示i相线芯（横截面的中心点）与j相线芯（横截面的中心点）的间距，/>
Figure SMS_73
表示i相线芯的横截面的中心点坐标，/>
Figure SMS_74
表示j相线芯的横截面的中心点坐标。
进一步的，在线路模型采用上述函数模型的基础上，在一种可实施方案中，等效导体模型采用函数模型，等效导体模型具体为：
Figure SMS_75
Figure SMS_76
Figure SMS_77
Figure SMS_78
式中，
Figure SMS_81
表示第i相的相护层电压，/>
Figure SMS_82
表示第i相的线芯电流，/>
Figure SMS_84
表示地网等效导体电流，/>
Figure SMS_80
表示第i相与地网等效导体之间的互阻抗，/>
Figure SMS_83
表示第一接地电阻、/>
Figure SMS_85
表示第二接地电阻，/>
Figure SMS_86
表示地网电阻，/>
Figure SMS_79
表示第i相的线芯与地网等效导体之间的互感抗。
本方案中，分别根据下式计算
Figure SMS_87
、/>
Figure SMS_88
：
Figure SMS_89
Figure SMS_90
Figure SMS_91
上式中，
Figure SMS_92
表示地网等效导体电阻，/>
Figure SMS_93
表示地网等效导体与i相线芯间的互感，
Figure SMS_94
表示i相线芯（横截面的中点）与地网等效导体的间距，/>
Figure SMS_95
表示地网等效导体的坐标（即等效导体坐标值）。
示例性的，本方案中，
Figure SMS_96
可以通过测量直接得到，或者可以通过下式间接计算得到：
Figure SMS_97
上式中，l表示电缆长度，
Figure SMS_98
表示地网等效导体的半径，/>
Figure SMS_99
表示地网等效导体的电导率。
示例性的，本实施例中，上述任意地网等效导体确定方法对应的方案可以自由排列组合，例如，在一种可实施方案中，地网等效导体确定方法包括：
S101.获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据。
本方案中，设定电缆包含三相线芯，图2是实施例中的电缆敷设模型示意图，参考图2，设定三相分别为A相、B相和C相；
选取电缆的B相线芯，确定该线芯的横截面的中心点，作为电缆三相中心，将该中心点作为电缆几何坐标系的原点；
选取C相线芯，确定该线芯的横截面的中心点，设定B相线芯的中心点与C相线芯的中心点的连线及其延长线作为X轴，设定Y轴与该X轴垂直且过原点，进而形成电缆几何坐标系；
相应的，后续内容中，电缆三相位置坐标、等效导体坐标值均为在该电缆几何坐标系中的二维几何坐标。
图3是实施例中的地网等效导体模型示意图，参考图3，本方案中，设定地网等效导体（
Figure SMS_100
）的两端接地，且其中一端与电缆护层相连接。
本方案中，线路模型为：
Figure SMS_101
Figure SMS_102
Figure SMS_103
其中，
Figure SMS_104
通过下式确定：
Figure SMS_105
Figure SMS_106
Figure SMS_107
本方案中，等效导体模型为：
Figure SMS_108
Figure SMS_109
Figure SMS_110
Figure SMS_111
其中，
Figure SMS_112
、/>
Figure SMS_113
通过下式确定：
Figure SMS_114
Figure SMS_115
Figure SMS_116
本方案中，实际工况数据包括：线芯电流、护层感应电压、护层电阻、接地电阻、电缆三相位置坐标、电缆长度。
S102.将线路实际工况数据作为线路模型的输入，通过线路模型确定相护层电压。
本方案中，设定线路实际工况数据为模拟在实际的电网作业场景下，电网系统生成的指定类别的数据和/或电网系统数据。
本方案中，将线芯电流（
Figure SMS_117
）、电缆长度（l）、电缆三相位置坐标（各相线芯的中心点坐标）、大地电导率（/>
Figure SMS_118
）以及电网频率（f）带入线路模型中，进而计算出相护层电压/>
Figure SMS_119
、/>
Figure SMS_120
和/>
Figure SMS_121
。
S103.更新等效导体坐标值。
S104.将线路实际工况数据以及等效导体坐标值作为等效导体模型的输入，通过等效导体模型确定等效相护层电压。
本方案中，将将线芯电流（
Figure SMS_123
）、电缆长度（l）、电缆三相位置坐标（各相线芯的中心点坐标）、大地电导率（/>
Figure SMS_126
）、电网频率（f）、地网等效导体的半径（/>
Figure SMS_129
）、地网等效导体的电导率（/>
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）、接地电阻（/>
Figure SMS_128
、/>
Figure SMS_131
）、地网电阻（/>
Figure SMS_133
，其中，设定/>
Figure SMS_125
为设定值）以及等效导体坐标值（/>
Figure SMS_127
）带入等效导体模型中，进而计算出等效相护层电压/>
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、/>
Figure SMS_132
和/>
Figure SMS_124
。
S105.判断相护层电压与等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前等效导体坐标值作为（地网）等效导体的位置。
S106.否则，重新更新等效导体坐标值，直至相护层电压与重新计算出的等效相护层电压的差值小于预设阈值。
结合步骤S103至步骤S106，本方案中，具体按照如下方式确定等效导体的位置：
设立目标函数为：
Figure SMS_134
其中，
Figure SMS_135
表示，第k次更新等效导体坐标值后，通过等效导体模型计算出的与第i相线芯对应的等效相护层电压。
步骤1、设定等效导体坐标值的初始值为
Figure SMS_136
，计算/>
Figure SMS_137
、/>
Figure SMS_138
、/>
Figure SMS_139
；
步骤2、计算差值
Figure SMS_140
；
步骤3、在X轴的正向，按照固定步长h移动
Figure SMS_141
的X轴坐标，得到/>
Figure SMS_142
，计算
Figure SMS_143
、/>
Figure SMS_144
、/>
Figure SMS_145
；
步骤4、计算差值
Figure SMS_146
；
若
Figure SMS_147
，则说明步进反向正确，此时继续执行步骤5；/>
若
Figure SMS_148
，则说明步进反向错误，此时，跳转至步骤3，且步骤3具体为在X轴的负向，按照固定步长h移动/>
Figure SMS_149
的X轴坐标，得到/>
Figure SMS_150
，计算/>
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、/>
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、/>
Figure SMS_153
；
若
Figure SMS_154
，则说明步进反向正确，此时继续执行步骤5；
步骤10、若
Figure SMS_155
，则跳转至步骤3，且步骤3具体为在X轴的负向，按照随机步长/>
Figure SMS_156
移动/>
Figure SMS_157
的X轴坐标，得到/>
Figure SMS_158
，计算/>
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、/>
Figure SMS_160
、/>
Figure SMS_161
；
若
Figure SMS_162
，则继续执行步骤5；
若
Figure SMS_163
，则重复执行步骤10，直至/>
Figure SMS_164
，或者/>
Figure SMS_165
回到/>
Figure SMS_166
后退出整个流程；
步骤5、在Y轴的正向，按照固定步长h移动
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的Y轴坐标，得到/>
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，计算
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、/>
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、/>
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；
步骤6、计算差值
Figure SMS_172
；
若
Figure SMS_173
，则说明步进反向正确，此时继续执行步骤30；
若
Figure SMS_174
，则说明步进反向错误，此时，跳转至步骤5，且步骤5具体为在Y轴的负向，按照固定步长h移动/>
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的Y轴坐标，得到/>
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，计算/>
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、/>
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；
若
Figure SMS_180
，则说明步进反向正确，此时继续执行步骤30；
步骤20、若
Figure SMS_181
，则跳转至步骤5，且步骤5具体为在Y轴的负向，按照随机步长/>
Figure SMS_182
移动/>
Figure SMS_183
的Y轴坐标，得到/>
Figure SMS_184
，计算/>
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、/>
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；
若
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，则继续执行步骤30；
若
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，则重复执行步骤20，直至/>
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，或者/>
Figure SMS_191
回到/>
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后退出整个流程；
步骤30、判断
Figure SMS_193
是否小于预设阈值，即判断/>
Figure SMS_194
是否成立，当成立时，将/>
Figure SMS_195
作为作为（地网）等效导体的位置；
若不成立，则重复执行步骤3~步骤6，直至
Figure SMS_196
是否成立，其中，没重复一次步骤3~步骤6时，下标为非0的对应参数的下标增2；
例如，第一次重复执行步骤3~步骤6时，
Figure SMS_197
对应变为/>
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，/>
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对应变为/>
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，/>
Figure SMS_201
对应变为
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。
示例性的，本方案中，还可以进一步按照如下方式确定地网等效导体的电导率
Figure SMS_203
和半径/>
Figure SMS_204
。
设定地网等效导体的阻抗
Figure SMS_205
与地网阻抗/>
Figure SMS_206
相等，即满足如下关系式：/>
Figure SMS_207
Figure SMS_208
Figure SMS_209
Figure SMS_210
上式中，
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、/>
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、/>
Figure SMS_219
分别为地网阻抗、地网电阻和地网感抗，/>
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、/>
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、/>
Figure SMS_218
三者可以通过地网阻抗测试仪实际测量得到，/>
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、/>
Figure SMS_211
、/>
Figure SMS_214
分别表示地网等效导体的阻抗、导通电阻和导通感抗，通过求解上述方程可以得到/>
Figure SMS_217
和/>
Figure SMS_220
。
实施例二
本实施例提出一种地网等效导体确定装置，包括地网等效导体确定单元，地网等效导体确定单元用于：
获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据；
将线路实际工况数据作为线路模型的输入，通过线路模型确定相护层电压；
更新等效导体坐标值；
将线路实际工况数据以及等效导体坐标值作为等效导体模型的输入，通过等效导体模型确定等效相护层电压；
判断相护层电压与等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前等效导体坐标值作为等效导体的位置；
否则，重新更新等效导体坐标值，直至相护层电压与重新计算出的等效相护层电压的差值小于预设阈值。
示例性的，本实施例中，地网等效导体确定单元可以具体配置为实现实施例一记载的任意一种地网等效导体确定方法，其实现过程和有益效果与实施例一中记载的对应内容相同，在此不再赘述。
实施例三
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如地网等效导体确定方法。
在一些实施例中，地网等效导体确定方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的地网等效导体确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行地网等效导体确定方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种地网等效导体确定方法，其特征在于，包括：
获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据；
将所述线路实际工况数据作为所述线路模型的输入，通过所述线路模型确定相护层电压；
更新等效导体坐标值；
将所述线路实际工况数据以及所述等效导体坐标值作为所述等效导体模型的输入，通过所述等效导体模型确定等效相护层电压；
判断所述相护层电压与所述等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前所述等效导体坐标值作为等效导体的位置；
否则，重新更新所述等效导体坐标值，直至所述相护层电压与重新计算出的所述等效相护层电压的差值小于所述预设阈值；
所述线路模型为：
Figure QLYQS_1
；
Figure QLYQS_2
；
Figure QLYQS_3
；
式中，
Figure QLYQS_4
分别表示第一相、第二相、第三相的相护层电压，/>
Figure QLYQS_5
分别表示第一相、第二相、第三相的线芯电流，j表示虚部；
Figure QLYQS_6
分别表示第一相的线芯与第一相的护层之间、第一相的线芯与第二相的护层之间、第一相的线芯与第三相的护层之间的互感抗；
Figure QLYQS_7
分别表示第二相的线芯与第一相的护层之间、第二相的线芯与第二相的护层之间、第二相的线芯与第三相的护层之间的互感抗；
Figure QLYQS_8
分别表示第三相的线芯与第一相的护层之间、第三相的线芯与第二相的护层之间、第三相的线芯与第三相的护层之间的互感抗；
所述等效导体模型为：
Figure QLYQS_9
；
Figure QLYQS_10
；
Figure QLYQS_11
；
Figure QLYQS_12
；
式中，
Figure QLYQS_13
分别表示第一相、第二相、第三相的等效相护层电压，/>
Figure QLYQS_14
表示地网等效导体电流，/>
Figure QLYQS_15
分别表示第一相、第二相、第三相与地网等效导体之间的互阻抗，/>
Figure QLYQS_16
表示第一接地电阻、/>
Figure QLYQS_17
表示第二接地电阻，/>
Figure QLYQS_18
表示地网电阻，/>
Figure QLYQS_19
分别表示第一相、第二相、第三相的线芯与地网等效导体之间的互感抗。
2.如权利要求1所述的地网等效导体确定方法，其特征在于，更新等效导体坐标值包括：
沿坐标轴的X轴或Y轴方向，按照预设固定步长，移动一次所述等效导体坐标值；
若所述差值大于所述预设阈值，则重新更新所述等效导体坐标值包括：
判断所述差值是否增大，若增大，则以上一次更新所述等效导体坐标值时的移动方向为基准，按照预设固定步长，向相反方向移动一次所述等效导体坐标值；
若减小，则以上一次更新所述等效导体坐标值时的移动方向为基准，按照预设固定步长，向相同方向移动一次所述等效导体坐标值。
3.如权利要求1所述的地网等效导体确定方法，其特征在于，所述实际工况数据包括：
线芯电流、护层感应电压、护层电阻、接地电阻、大地漏电阻、地网阻抗、电缆三相位置坐标、电缆长度。
4.如权利要求1至3任一所述的地网等效导体确定方法，其特征在于，所述方法应用于电缆护层单端接地时，确定地网等效导体相对电缆三相中心的位置。
5.如权利要求4所述的地网等效导体确定方法，其特征在于，所述地网等效导体的两端接地，且其中一端与电缆护层相连接。
6.一种地网等效导体确定装置，其特征在于，包括地网等效导体确定单元，所述地网等效导体确定单元用于：
获取线路模型、等效导体模型，获取线路实际工况数据；
将所述线路实际工况数据作为所述线路模型的输入，通过所述线路模型确定相护层电压；
更新等效导体坐标值；
将所述线路实际工况数据以及所述等效导体坐标值作为所述等效导体模型的输入，通过所述等效导体模型确定等效相护层电压；
判断所述相护层电压与所述等效相护层电压的差值是否小于预设阈值，若小于，则将当前所述等效导体坐标值作为等效导体的位置；
否则，重新更新所述等效导体坐标值，直至所述相护层电压与重新计算出的所述等效相护层电压的差值小于所述预设阈值；
所述线路模型为：
Figure QLYQS_20
；
Figure QLYQS_21
；
Figure QLYQS_22
；
式中，
Figure QLYQS_23
分别表示第一相、第二相、第三相的相护层电压，/>
Figure QLYQS_24
分别表示第一相、第二相、第三相的线芯电流，j表示虚部；
Figure QLYQS_25
分别表示第一相的线芯与第一相的护层之间、第一相的线芯与第二相的护层之间、第一相的线芯与第三相的护层之间的互感抗；
Figure QLYQS_26
分别表示第二相的线芯与第一相的护层之间、第二相的线芯与第二相的护层之间、第二相的线芯与第三相的护层之间的互感抗；
Figure QLYQS_27
分别表示第三相的线芯与第一相的护层之间、第三相的线芯与第二相的护层之间、第三相的线芯与第三相的护层之间的互感抗；
所述等效导体模型为：
Figure QLYQS_28
；
Figure QLYQS_29
；
Figure QLYQS_30
；
Figure QLYQS_31
；
式中，
Figure QLYQS_32
分别表示第一相、第二相、第三相的等效相护层电压，/>
Figure QLYQS_33
表示地网等效导体电流，/>
Figure QLYQS_34
分别表示第一相、第二相、第三相与地网等效导体之间的互阻抗，/>
Figure QLYQS_35
表示第一接地电阻、/>
Figure QLYQS_36
表示第二接地电阻，/>
Figure QLYQS_37
表示地网电阻，/>
Figure QLYQS_38
分别表示第一相、第二相、第三相的线芯与地网等效导体之间的互感抗。
7.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任一项所述的地网等效导体确定方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的地网等效导体确定方法。
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