(19)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 202211209190.9 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518000 广东省深圳市罗湖区深南 东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 李喆　何亮　伍炜卫　董家睿　 杨群　李基民　丁雨轩　 (74)专利代理 机构 深圳汇智容达专利商标事务 所(普通合伙) 44238 专利代理师 潘中毅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种建筑物接地网的仿真方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种建筑物接地网的仿真方 法及装置， 其中， 方法包括： 步骤S1， 根据已有建 筑物用电系统， 采用PEEC建立建筑物接地网的电 气参数模型； 步骤S2， 根据从所述电气参数模型 得到的电气参数， 建立建筑物接地网多端口网络 等效电路模型； 步骤S3， 采用PEEC获取接地网的 地电位分布曲线， 用于计算人体的接触电压和跨 步电压； 步骤S4， 根据建筑物模型和地电位分布 曲线， 对人体的触电风险进行评估。 本发明采用 PEEC算法和多端口网络等效电路模型相结合的 方法， 对建筑物 群的复杂接地系统进行建模和仿 真计算， 可以对故障状况下的人体接触电压和跨 步电压进行评估， 实现对触电风险进行分析； 同 时将有助于对低压接地系统的设计以及漏电保 护器、 低压断路器等的配 置。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115526050 A 2022.12.27 CN 115526050 A 1.一种建筑物接地网的仿真方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1， 根据已有建筑物用电系统， 采用PE EC建立建筑物接地网的电气参数模型； 步骤S2， 根据从所述电气参数模型得到的 电气参数， 建立建筑物接地网多端口网络等 效电路模型； 步骤S3， 采用PEEC获取接地网的地电位分布 曲线， 用于计算人体的接触电压和跨步电 压； 步骤S4， 根据建筑物模型和地电位分布曲线， 对人体的触电风险进行评估。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S1中， 根据电流的不均匀分布， 将 所有导体分成小段， 电流段和电荷段都以分段的一半长度进行修 正。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 建筑物接地网的电气参数模型使用电流控 制的非线性接地电阻， 所述非线性接地电阻具体为： 其中， i(t)是注入电极的电流， Ig是流入接地网的电流， E0是土壤的临界电场强度， RdC是 低频率下低电流的接地电阻, σg是土壤的电导 率。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 建筑物接地网通过若干个接地桩接地， 每 个接地桩都由密集的钢筋网组成， 接地桩之间通过钢筋相连； 所述步骤S2具体是对接地桩 进行多端口网络等效电路建模。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2具体包括： 确定接地网的所有输出端口； 通过依次在各输出端口注入电流源， 计算所有输出端口 的对地电压； 通过电流和电压的比值建立接地网的导纳矩阵， 使导纳矩阵大小由输出端口的数量决 定。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 导纳矩阵表示 为： 其中， I＝I1,I2,…,In和V＝V1,V2,…,Vn分别为各端口的电流和电压。 Yij为当在端口j注 入电流源Ijs时， 电流Ijs与此时端口i的电位的比值， 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S3通过对PEEC矩阵进行求解， 得 到故障电压下的地电位分布曲线， 其中， P EEC矩阵的求解基于后向欧拉法进 行离散， 并采用 时间步进法进行求 解。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S4具体包括： 根据地电位分布曲 线确定触电发生时人体的接触电压或者跨步电压； 根据其与预定的危险电压的大小关系，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526050 A 2对人体的触电风险进行评估。 9.一种建筑物接地网的仿真装置， 其特 征在于， 包括： 第一建模模块， 用于根据已有建筑物用电系统， 采用PEEC建立建筑物接地网的电气参 数模型； 第二建模模块， 用于根据从所述电气参数模型得到的 电气参数， 建立建筑物接地网多 端口网络等效电路模型； 获取模块， 用于采用PEEC获取接地网的地电位分布曲线， 用于计算人体的接触电压和 跨步电压； 评估模块， 用于根据建筑物模型和地电位分布曲线， 对人体的触电风险进行评估。 10.根据权利要求9所述的装置， 其特征在于， 所述第 二建模模块具体用于： 确定接地网 的所有输出端口； 通过依次在各输出端口注入电流源， 计算所有输出端口的对地电压； 通过 电流和电压的比值建立接地网的导纳矩阵， 使导纳矩阵大小由输出端口 的数量决定； 所述导纳矩阵表示 为： 其中， I＝I1,I2,…,In和V＝V1,V2,…,Vn分别为各端口的电流和电压。 Yij为当在端口j注 入电流源Ijs时， 电流Ijs与此时端口i的电位的比值， 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526050 A 3