(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111457101.8 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 国网河南省电力公司经济技 术研究 院 地址 450052 河南省郑州市二七区嵩 山南 路87号院办公区C楼1-10层 (72)发明人 闫向阳　陈晨　齐桓若　康祎龙　 王顺然　刁旭　翟育新　薛文杰　 宋晓帆　郭放　宋景博　李凯　 张金凤　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 代理人 彭艳君 (51)Int.Cl. G06F 17/14(2006.01)G06F 17/10(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 适用于直流偏磁评估的变电站互电阻快速 傅里叶变换方法 (57)摘要 本发明涉及直流偏磁风险评估技术， 具体涉 及适用于直流偏磁评估的变电站互电阻快速傅 里叶变换方法， 包括获取水平分层大地信息； 计 算采样步长λstep； 得到λ域的取值范围[0, λmax]； 取得采样序列{Fi}； 对采样序列{Fi}进行 离散傅里叶变换， 取得傅里叶序列G： 进行离散傅 里叶变换； 按傅里叶序列展开式得到所有的关于 Hk傅里叶序列H； 利用离散傅里叶反变换计算式 得到变电站之间的互电阻矩阵[M]。 该方法在互 电阻计算公式中的积分核函数作自适应采样的 基础上， 借助成熟的离散傅里叶变换和反变换算 法， 大幅降低了直流偏磁仿真模 型中互电阻场量 的求解难度。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114357367 A 2022.04.15 CN 114357367 A 1.适用于直流偏磁评估的变电站互电阻快速傅里叶变换方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： 步骤1、 获取 水平分层大地信息； 包括： 步骤1.1、 收集n个电站的经纬度信息和接地电阻Ri， i＝1，…， n信息， 求出n阶变电站接 地电导矩阵[Ygg]： 其中， dia g()表示由向量构成的对角阵， R1…Rn表示变电站的接地电阻； 步骤1.2、 求电位 函数V的表达式： 式中， d为水平分层大地总层数， ρ 为大地电阻率， h为分层厚度， 最后一层大地的厚度为 无穷大， 接地网的埋深zi， ρ1…ρd分别为各层大地电阻率， h1…hd‑1分别为各层大地厚度， r为 变电站之间的距离， I 为流入变电站的入地电流， J0为第1类零阶贝 塞尔函数， λ为积分变量； 步骤1.3、 由互电阻M的定义有： V(r)＝MI                           (11) 故有 步骤2、 根据式(12)， 取n ＝‑10， 按如下的形式对 λ进行扫描： { λi}n＝{1,2,3,5,7} ×10‑n                  (13) 得到 λ域的采样步长 λstep； 具体步骤如下： 步骤2.1、 令n ＝‑10， ε＝10–6/ρ1； 步骤2.2、 取{ λi}＝{1,2,3,5,7} ×10n(1)， 对式(12)中的 F( ρ1,…, ρd,h1,…,hd‑1, λ )          (15) 进行采样， 得到： Fi＝F( ρ1,…, ρd,h1,…,hd‑1, λi)                 (16)； 步骤2.3、 若maxFi‑minFi＜ ε(17)， 则n ＝n+1(18)转 步骤2.2， 否则转 步骤2.4； 步骤2.4、 得到采样步长 λstep为 步骤3、 根据式(12)， 取n ＝0， 按如下的形式对 λ进行扫描： { λi}n＝{1,2,3,5,7} ×10n                  (20) 取得 λ域的取值范围[0, λmax]； 具体步骤如下： 步骤3.1、 令n ＝0， ε＝10–3/ρ1； 步骤3.2、 取{ λi}＝{1,2,3,5,7} ×10n(21)， 对式(12)中的 F( ρ1,…, ρd,h1,…,hd‑1, λ )       (22) 进行采样， 得到权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114357367 A 2Fi＝F( ρ1,…, ρd,h1,…,hd‑1, λi)                 (23) 步骤3.3、 若maxFi‑minFi＞ ε(24)， 则n ＝n+1(25)， 转 步骤3.2， 否则转 步骤2.4； 步骤3.4、 得到 λ域的取值范围[0, λmax]， 其中λmax为 λmax＝ λ5                            (26)； 步骤4、 按 λ域的取值范围[0, λmax]和 λ域的采样步长 λstep对式(12)进行采样： Fi＝F( ρ1,…, ρd,h1,…,hd‑1, λi), λi＝ λstep(i‑1),i＝1,…,m       (27) 取得采样序列 {Fi}； 式中， 式(28)中 表示取整运 算； 步骤5、 对 采样序列 {Fi}进行离散傅里叶变换， 取 得傅里叶序列G： G＝FFT(Fi)                         (29)； 步骤6、 对式(12)进行离 散傅里叶变换， 有： 式(29)代入式(3 0)有： 步骤7、 按傅里叶序列展开式(31)有： 式(32)的理论计算公式为： 按式(33)得到所有的关于 Hk傅里叶序列H； 步骤8、 利用离 散傅里叶反变换计算式(12)得到： M＝IFFT(H)                      (34) 步骤9、 将式(12)中变电站之间的距离r替换为变电站与 直流极之间距离r ′计算直流接 地极之间的互电阻矩阵[Mdc]。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114357367 A 3