负极高压海底观测网供电系统海缆故障定位方法

作     者：张尔佳 余墨多 黄文焘 邰能灵 

作者机构：电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金(面上项目)(521707048) 

主　　题：海水-电极回路 频变阻抗谱 电化学反应 故障定位 海底观测网 

摘      要：由于海底观测网具有较低的可观测性和可达性以及单极供电回路内海水-电极的独特供电结构，使得海缆故障定位变得尤为复杂。本文聚焦于海底电缆故障定位这一关键难题，提出了一种基于频变阻抗特性的定位方法。该方法基于海缆-海水-电极的阻抗特性，建立海底观测网单极供电回路的阻抗模型。通过π型等效建模结合电化学分析，构建海水-电极-海缆频变阻抗模型，进一步在故障条件下计算输入阻抗谱，生成将故障位置与阻抗谐振频率相关联的定位函数。该方法的核心在于仅依靠岸基站采集的电气数据，通过宽频信号注入生成定位函数，从而实现精确的故障距离计算。研究结果表明，该方法在海底电缆故障定位方面具有高精度，并且对不同故障位置和过渡电阻具有良好的鲁棒性。