【技术实现步骤摘要】
本公开涉及仿真建模，尤其是涉及一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法和相关装置。
技术介绍
1、水体等效模型是一种用于模拟电力系统中水体对漏电流的影响的方法。在电力系统中，如果存在漏电情况，例如设备绝缘失效或外部原因导致电流流向地面或水体等导电介质，就会产生漏电流。水体等效模型旨在帮助模拟和预测漏电情况下水体对电流传播的影响。这种模型通常是通过将水体抽象为等效电路元件来实现的。通过考虑水体的电导率、介电常数等参数，可以建立相应的等效电路模型，以便在电力系统分析中适当地模拟水体的影响。水体等效模型在电气工程领域中扮演着重要角色，特别是在涉及地面或水中设备的电气设计和安全评估中。使用准确的水体等效模型可以更好地理解漏电情况下水体的影响，帮助工程师设计更安全可靠的电力系统。
2、现有水体等效模型基于有限元分析的水体等效模型方法将水体离散为有限数量的单元，每个单元的电流特性可以通过数学建模得出。然后通过有限元方法求解电场的分布，包括电荷的传播、电流密度等。这种方法需要大量的参数和复杂的数学表达式来描述水体的特性，计算资源消耗大，计算成本较高，使得建模过程复杂，且难以精确描述非线性行为，导致精度不够高，对动态过程的模拟能力有限，无法准确地捕捉水体的真实行为。
技术实现思路
1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的精度不够高，对动态过程的模拟能力有限，无法准确地捕捉水体的真实行为的技术问题。
2、为此，本公开的一个目的在于提出一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，所
3、将带电水体离散为多个基本单元，所述基本单元包括多个节点；
4、基于所述节点的类别，获取所述节点的线性方程组；
5、基于所述线性方程组，构建带电水体的等效阻抗网络模型；
6、基于所述带电水体的等效阻抗网络模型，确定所述带电水体的状态。
7、在一些实施例中，基于所述节点的类别，获取所述节点的线性方程组；
8、基于所述基本单元中的各阻抗支路的电流和多个所述节点的电压之间的关系，获取所述节点的基本方程；
9、基于所述节点的类别，获取所述节点的边界方程；
10、基于所述基本方程和所述边界方程，获取所述节点的线性方程组。
11、在一些实施例中，基于所述基本单元中的各阻抗支路的电流和多个所述节点的电压之间的关系，获取所述节点的基本方程包括：
12、基于所述基本单元中的各阻抗支路的电流和多个所述节点的电压之间的关系，获取所述节点的电压方程；
13、基于电流的微增量与时间的微增量的比和电流对时间的导数的关系，将所述节点的电压方程转化为所述节点的基本方程。
14、在一些实施例中，基于所述带电水体的等效阻抗网络模型，确定所述带电水体的状态包括：
15、基于所述带电水体的等效阻抗网络模型，确定所述基本单元的状态向量；
16、基于所述状态向量，分析带电水体对大地的电势和带电水体的漏电流。
17、在一些实施例中，所述基本单元为四面体结构，所述基本单元的每个节点分别与三个阻抗连接。
18、在一些实施例中，所述节点的类别基于所述节点在所述基本单元中的位置、所述节点是否接地或者所述节点是否有外部电源接入确定。
19、在一些实施例中，所述节点包括内部节点、上边界节点和下边界节点，所述内部节点设置于所述带电水体的内部，所述上边界节点设置于所述带电水体的上方边缘，所述下边界节点设置于所述带电水体的下方边缘。
20、本公开的另一个目的在于提出一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真装置，包括：
21、离散模块，用于将带电水体离散为多个基本单元，所述基本单元包括多个节点；
22、线性方程组获取模块，用于将带电水体离散为多个基本单元，所述基本单元包括多个节点；
23、模型构建模块，用于基于所述线性方程组，构建带电水体的等效阻抗网络模型；
24、分析模块，用于基于所述带电水体的等效阻抗网络模型，确定带电水体的状态。
25、本公开的另一个目的在于提出一种存储介质，所述计算机程序被处理器执行时上述方法的步骤。
26、本公开的另一个目的在于提出一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述方法的步骤。
27、本公开实施例提供的一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法和相关装置，具有以下有益效果：
28、通过将带电水体离散为多个基本单元，并基于基本单元的节点的类别构建线性方程组，进而获取带电水体的等效阻抗网络模型，通过每个基本单元的状态向量描述水体特性，减少参数和数学表达式的复杂性，降低建模耗时，能够精确模拟任意瞬时状态下的水体行为，细致展现水体中电流和电压的时变特性，有助于准确识别漏电情况下水体的真实行为。
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1.一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，基于所述节点的类别，获取所述节点的线性方程组包括：
3.根据权利要求2所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，基于欧姆定律，获取所述节点的基本方程包括：
4.根据权利要求1所述的一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，基于所述带电水体的等效阻抗网络模型，确定所述带电水体的状态包括：
5.根据权利要求1所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，所述基本单元为四面体结构，所述基本单元的每个节点分别与三个阻抗连接。
6.根据权利要求3所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，所述节点的类别基于所述节点在所述基本单元中的位置、所述节点是否接地或者所述节点是否有外部电源接入确定。
7.根据权利要求6所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，所述节点包括内部节点、上边界节点和下边界节点，所述内部节点设置于所述带电
8.一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真装置，其特征在于，包括：
9.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，基于所述节点的类别，获取所述节点的线性方程组包括：
3.根据权利要求2所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，基于欧姆定律，获取所述节点的基本方程包括：
4.根据权利要求1所述的一种带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，基于所述带电水体的等效阻抗网络模型，确定所述带电水体的状态包括：
5.根据权利要求1所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，所述基本单元为四面体结构，所述基本单元的每个节点分别与三个阻抗连接。
6.根据权利要求3所述的带电水体等效阻抗模型的构建与仿真方法，其特征在于，所述节点的类...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘石生，刘志雄，林梅金，曾永浩，林伟坚，林杰莹，王飞，曹宏宇，黎颖茵，陈建文，程志秋，余新财，钟官添，邓铭元，关帅，潘博文，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：
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