[发明专利]一种确定交流电网中杂散电流值的方法

权利要求书

1.一种确定交流电网中杂散电流值的方法，所述杂散电流为轨道交通杂散电流经架空地线传输到所述交流电网中，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据输电线路分段等值电路模型以及分段杆塔位置计算分段杆塔接地点的杂散电流感应电位；

S2、将所述感应电位等效为杂散电流电压源，将杆塔、地线以及传输相线进行等效，搭建基于交流电网相分量的分段输电线路的第一等值电路模型；

S3、基于所述第一等值电路模型，求解所述交流电网中的杂散电流值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

根据架空输电线路的类型求取架空线路的参数；

根据所述参数建立架空输电线路的分段等值电路模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

建立所述杆塔以及架空地线的等效模型，并根据所述杂散电流电压源、杆塔等效模型以及架空地线等效模型建立杂散电流对架空地线影响的第二等值电路模型；

根据所述第二等值电路模型以及传输相线的等效模型建立第一等值电路模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立第二等值电路模型具体包括：

将所述感应电位等效为杂散电流电压源，将所述架空地线等效为第一电阻和第一电感形成的第一串联支路，杆塔等效为第二电阻和第二电感形成的第二串联支路，其中，使所述杂散电流电压源的正极依次通过所述第二电感、第二电阻、第一电阻与所述第一电感的一端连接，所述第一电阻和第二电阻的连接点与上一段架空地线的第一等值电路模型的输出端连接，所述第二电感的另外一端与下一段架空地线的第一等值电路模型的输入端连接，所述杂散电流电压源的负极接地。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立第一等值电路模型具体包括：

将交流电网的每一传输相线等效为由传输相线自阻抗电阻、传输相线对地阻抗电阻以及传输相线相间阻抗电阻组成的第三串联支路；

针对每一段分段传输相线，使第二等值电路模型的输出端与所述第三串联支路的一端连接，所述第三串联支路的另外一端与交流电源连接，所述第二等值电路模型的输入端与上一段传输线相连接的第二等值电路模型的输出端连接，所述第二等值电路模型的输出端与下一段传输线相连接的第二等值电路模型的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

使所有分段输电线路的第一等值电路模型级联，通过级联后的电路模型计算所述杂散电流。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述使所有分段输电线路的第一等值电路模型级联具体包括：

建立所述第一等值电路模型的等值二端口电路，将所有等值二端口电路进行级联，根据级联后的电路计算获得每一个等值二端口电路的输入电流和输出电流。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述第一等值电路模型的电路解析式为：

其中，Va(M)、Vb(M)、Vc(M)分别为第M段输电线路的a、b、c三相输入电压，△m为架空地线的长度，Va(M+Δm)、Vb(M+Δm)、Vc(M+Δm)分别为第M段输电线路的a、b、c三相输出电压，Ia(M)、Ib(M)、Ic(M)分别为第M段输电线路的a、b、c三相输入电流，Ia(M+Δm)、Ib(M+Δm)、Ic(M+Δm)分别为第M段输电线路的a、b、c三相输出电流，Zp和Zmm分别为第M段输电相线的自阻抗和地线自阻抗，Zpp和Zmn分别为第M段输电相线的相间阻抗和对地阻抗，Yg为第M段传输相线的自导纳，Ymg为第M段地线的自导纳，Ygp为第M段传输相线的相间导纳，Ygn为第M段传输相线的对地导纳，Vs为杂散电流电压源。