一種評估電磁騷擾對通信電纜e1線影響的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種評估電磁騷擾對通信電纜E1線影響的方法，所述方法包括以下步驟：（1）測量變電站和換流站內(nèi)電力通信設(shè)備的電磁環(huán)境；（2）模擬所述電磁環(huán)境；（3）確定通信電纜E1線受電磁騷擾影響造成的誤碼率。該方法可模擬變電站通信設(shè)備電纜E1線在雷擊、系統(tǒng)短路故障等惡劣情況下所面臨的電磁輻射騷擾造成的影響。
【專利說明】一種評估電磁騷擾對通信電纜E1線影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種評估方法，更具體涉及一種電磁騷擾對通信電纜El線影響的評估方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]高壓變電站和換流站的有限空間內(nèi)匯集了母線、高壓器、斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備和保護(hù)、控制、通信等二次設(shè)備，是一個強(qiáng)弱電結(jié)合的典型環(huán)境。變電站電磁環(huán)境中，一次設(shè)備主要產(chǎn)生兩類電磁信號。一類是以工頻電壓、電流、電場、磁場和無線電干擾的形式存在的穩(wěn)態(tài)電磁信號；另一類是主要由雷擊、故障和開關(guān)操作產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁信號。通信設(shè)備的工作頻率大多在千赫茲以上的頻段，對工頻騷擾的敏感度很低。而瞬態(tài)電磁信號卻含有豐富的高頻成分，極易通過空間耦合或CT，PT對二次設(shè)備形成干擾。因此，測量與分析瞬態(tài)騷擾是科學(xué)評價變電站電磁環(huán)境的重要部分。就變電站瞬態(tài)電磁騷擾而言，開關(guān)操作、雷擊和故障引起的一次系統(tǒng)的瞬態(tài)電流和瞬態(tài)電壓是各類瞬態(tài)騷擾的源。電磁騷擾的耦合途徑主要有兩類:一類是通過CT，PT以傳導(dǎo)的方式耦合到通信設(shè)備的一次系統(tǒng)的瞬態(tài)電流和瞬態(tài)電壓；另一類是以輻射的方式耦合到通信設(shè)備的空間瞬態(tài)電場和瞬態(tài)磁場。
[0003]應(yīng)防止從外部進(jìn)入電站的地下或架空電纜，或從與電站隔離的變電站進(jìn)入電站的通信系統(tǒng)和控制電纜，在輸電線路接地故障、雷擊或操作沖擊作用時，應(yīng)防止高壓對其產(chǎn)生的危害。目前，通信線路及外聯(lián)的控制線路一般采用光纜，這個問題可不考慮輻射對其產(chǎn)生的影響。但在變電站內(nèi)非光纜的通信線路，如El線(El線是75歐阻抗同軸電纜的El線，一般稱呼為2M線或是El線，是設(shè)備之間的2M連接線。一般情況是SDH和SHD\BTS和BTS\BTS和SHD\SHD和BSC等，只要是需要2M電路落地或是級聯(lián)到其他設(shè)備一般都用El線)，研究電磁騷擾對El線造成的誤碼影響為后續(xù)防護(hù)措施提供數(shù)據(jù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種電磁騷擾對通信電纜El線影響的評估方法，該方法可模擬變電站通信設(shè)備電纜El線在雷擊、系統(tǒng)短路故障等惡劣情況下所面臨的電磁輻射騷擾造成的影響。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述方法包括以下步驟:
[0006]( I)測量變電站和換流站內(nèi)電力通信設(shè)備的電磁環(huán)境；
[0007]( 2 )模擬所述電磁環(huán)境；
[0008](3)確定通信電纜El線受電磁騷擾影響造成的誤碼率。
[0009]本發(fā)明提供的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述步驟(I)所述測量包括測量不同電壓等級和不同類型變電站對通信設(shè)備的電磁騷擾特性，所述電磁騷擾特性通過包括變電站工頻電場、工頻磁場和開關(guān)操作產(chǎn)生的并通過電壓探頭和數(shù)字存儲示波器測量變電站內(nèi)通信設(shè)備供電電源的穩(wěn)態(tài)騷擾；接收機(jī)和寬頻帶天線測量變電站電磁騷擾的頻域數(shù)據(jù)。
[0010]本發(fā)明提供的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述電磁環(huán)境的測量位置包括主控室、通信機(jī)房、變電站主變壓器和變電站開關(guān)場。
[0011]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述步驟(2)包括用射頻傳導(dǎo)騷擾試驗平臺、暗室輻射試驗裝置或電快速瞬變脈沖群試驗裝置模擬所述電磁環(huán)境。
[0012]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述射頻傳導(dǎo)騷擾試驗裝置包括射頻發(fā)射裝置、通過功率衰減器與所述射頻發(fā)射裝置連接的注入鉗、分別與所述注入鉗連接的被測設(shè)備和輔助設(shè)備2的一端；所述被測設(shè)備的另一端通過耦合夾I與輔助設(shè)備I連接；所述輔助設(shè)備2的另一端與所述耦合夾2連接；所述耦合夾I和耦合夾2分別連接50歐的負(fù)載。
[0013]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述暗室輻射試驗裝置包括電波暗室、設(shè)置在所述電波暗室的發(fā)射天線和場探頭；所述發(fā)射天線和場探頭間依次連接定向耦合器、功率發(fā)生器、信號發(fā)生器、控制器和場強(qiáng)計；所述定向耦合器與所述控制器件分別連有測量儀器；所述通信電纜El設(shè)置在所述電波暗室內(nèi)的試驗臺上并分別距離所述發(fā)射天線Im和3m處進(jìn)行測量，所述通信電纜El的擺放方向包括垂直于所述試驗臺的軸線方向和平行于所述試驗臺的軸線方向；所述通信電纜El線的擺放方式包括直接放置在所述試驗臺上、臺面加接地板且通信電纜El線屏蔽層接地和臺面加接地板且墊高通信電纜El并將其屏蔽層接地；所述擺放方向和擺放方式任意組合。
[0014]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述電快速瞬變脈沖群試驗裝置包括通過絕緣支座設(shè)置在接地參考平面上的被測裝置、與被測裝置連接的設(shè)置在所述接地參考平面上的所述耦合裝置和與所述耦合裝置連接的設(shè)置在所述接地參考平面上的去耦網(wǎng)絡(luò)；所述耦合裝置與設(shè)置在所述接地參考平面上的電快速瞬變脈沖群發(fā)生器連接。
[0015]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述步驟(3)通過Agrawal場線耦合模型和傳輸線理論對所述通信電纜El參數(shù)的提取并確定其受電磁騷擾影響所造成的誤碼率。
[0016]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，所述Agrawal場線稱合模型頻域方程為:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)測量變電站和換流站內(nèi)電力通信設(shè)備的電磁環(huán)境； (2)模擬所述電磁環(huán)境； (3)確定通信電纜El線受電磁騷擾影響造成的誤碼率。
2.如權(quán)利要求1所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述步驟(1)所述測量包括測量不同電壓等級和不同類型變電站對通信設(shè)備的電磁騷擾特性，所述電磁騷擾特性通過包括變電站工頻電場、工頻磁場和開關(guān)操作產(chǎn)生的并通過電壓探頭和數(shù)字存儲示波器測量變電站內(nèi)通信設(shè)備供電電源的穩(wěn)態(tài)騷擾；接收機(jī)和寬頻帶天線測量變電站電磁騷擾的頻域數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電磁騷擾對通信電纜El線影響的評估方法，其特征在于:所述電磁環(huán)境的測量位置包括主控室、通信機(jī)房、變電站主變壓器和變電站開關(guān)場。
4.如權(quán)利要求1所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述步驟(2)包括用射頻傳導(dǎo)騷擾試驗平臺、暗室輻射試驗裝置或電快速瞬變脈沖群試驗裝置模擬所述電磁環(huán)境。
5.如權(quán)利要求4所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述射頻傳導(dǎo)騷擾試驗裝置包括射頻發(fā)射裝置、通過功率衰減器與所述射頻發(fā)射裝置連接的注入鉗、分別與所述注入鉗連接的被測設(shè)備和輔助設(shè)備2的一端；所述被測設(shè)備的另一端通過耦合夾I與輔助設(shè)備I連接；所述輔助設(shè)備2的另一端與所述耦合夾2連接；所述耦合夾I和耦合夾2分別連接50歐的負(fù)載。
6.如權(quán)利要求4所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述暗室輻射試驗裝置包括電波暗室、設(shè)置在所述電波暗室的發(fā)射天線和場探頭；所述發(fā)射天線和場探頭間依次連接定向耦合器、功率發(fā)生器、信號發(fā)生器、控制器和場強(qiáng)計；所述定向耦合器與所述控制器件分別連有測量儀器；所述通信電纜El線設(shè)置在所述電波暗室內(nèi)的試驗臺上并分別距離所述發(fā)射天線Im和3m處進(jìn)行測量，所述通信電纜El線的擺放方向包括垂直于所述試驗臺的軸線方向和平行于所述試驗臺的軸線方向；所述通信電纜El線的擺放方式包括直接放置在所述試驗臺上、臺面加接地板且通信電纜El線屏蔽層接地和臺面加接地板且墊高通信電纜El并將其屏蔽層接地；所述擺放方向和擺放方式任意組八口 ο
7.如權(quán)利要求4所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述電快速瞬變脈沖群試驗裝置包括通過絕緣支座設(shè)置在接地參考平面上的被測裝置、與被測裝置連接的設(shè)置在所述接地參考平面上的所述耦合裝置和與所述耦合裝置連接的設(shè)置在所述接地參考平面上的去耦網(wǎng)絡(luò)；所述耦合裝置與設(shè)置在所述接地參考平面上的電快速瞬變脈沖群發(fā)生器連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述步驟(3)通過Agrawal場線耦合模型和傳輸線理論對所述通信電纜El線參數(shù)的提取并確定其受電磁騷擾影響所造成的誤碼率。
9.如權(quán)利要求8所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述Agrawal場線稱合模型頻域方程為:
10.如權(quán)利要求9所述的一種評估電磁騷擾對通信電纜El線影響的方法，其特征在于:所述傳輸線理論對所述通信電纜El線參數(shù)的提取過程為: 設(shè)傳輸線的始端電壓電流分別為U” I1則距離始端X處有下式成立:
【文檔編號】G01R31/00GK103913661SQ201410139093
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】馬海杰, 崔翔, 張衛(wèi)東, 安勃, 靳洋, 王智慧, 劉國軍, 孟凡博, 梁凱, 程科仁 申請人:華北電力大學(xué)（保定）, 國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司鞍山供電公司