[發明專利]空氣擊穿電壓的預測方法與裝置

有效

• 申請號: 201210223501.7
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102722660A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 蟻澤沛;牛海清;張耿斌;張堯;吳倩;劉毅剛
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司;華南理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及電力系統安全運行技術領域，特別是涉及一種空氣擊穿電壓的預測方法與裝置。

背景技術

電力系統高壓電氣設備外絕緣通常是由空氣來充當絕緣介質，而空氣的放電起始電壓受各種氣象因素影響，如溫度、濕度、海拔、氣壓、相對空氣密度等等。因空氣的絕緣能力下降而導致的電力系統事故時有發生，因此，大氣條件對空氣間隙的擊穿電壓的影響備受學者關注。目前，大多數國家和國際電工委員會（IEC）都推薦用相對空氣密度和絕對濕度兩個參數來表征大氣條件對電氣外絕緣放電電壓的影響。

我國GB/T16972.1-1997標準采用空氣相對密度和絕對濕度兩個參數對大氣放電電壓進行聯合校正，實際大氣條件下的放電電壓為：

U＝U₀·K_t＝U₀·K_δ·K_h2?????????????(1)

式中：U₀為標準參考大氣條件下的放電電壓，K_t為大氣校正因數，K_δ為空氣密度校正因數，K_h2為濕度校正因數。

國際電工委員會(IEC)根據各國大量試驗結果分析，發現濕度對外絕緣放電電壓的影響和預放電類型之間存在密切的關系，采用以g參數法為基礎的校正方法。它定義為：

g=Ub50d·1Ea+---(2)]]>

式中：Ub₅₀和d分別表示實際大氣條件下的50%放電電壓和放電距離，E_a+為正極性流注的平均電位梯度（kV/m），即E_a+＝500δK（δ為空氣密度，K為開爾文溫度）

用相對空氣密度和絕對濕度來修正放電電壓有一個基本假設，即濕度和空氣密度是相對獨立的。該方法中，溫度對外絕緣放電電壓的影響是通過空氣相對密度來反映的。研究人員發現溫度和濕度兩個參數不是相互對立的，因而空氣密度與絕對空氣濕度對放電電壓的影響也不應是獨立的。實際運行的電氣設備都是處于多種因素的綜合影響下，所以單純靠相對空氣密度和絕對濕度并不能全面反映各種復雜的天氣狀況下高壓電氣設備周圍空氣絕緣強度的變化，也不能直觀有效地預測將來空氣絕緣強度的變化趨勢。此外，前兩種方法均采用絕對濕度，而實際生活中，濕度通常采用相對濕度表示，這使其在實際應用上產生了不便。

發明內容

基于上述情況，本發明提出了一種空氣擊穿電壓的預測方法與裝置，以提高空氣擊穿電壓預測的便利與準確性。

一種空氣擊穿電壓的預測方法，包括：

記錄空氣擊穿電壓與氣象指標的歷史數據，根據氣象指標的歷史數據計算當時的大氣放電綜合指數；

分析歷史空氣擊穿電壓與歷史大氣放電綜合指數的關系；

獲取待預測時間的氣象指標的預測數據，據此計算待預測時間的大氣放電綜合指數；

參照歷史空氣擊穿電壓與歷史大氣放電綜合指數的關系，根據待預測時間的大氣放電綜合指數，預測待預測時間的空氣擊穿電壓，

大氣放電綜合指數的計算方法如下：

建立氣象指標主成分分析法數學模型：