[發(fā)明專利]一種六氟化硫分解的微量氣體光聲檢測信號溫度校正模型

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710984351.4
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107831119A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱妮;伏進(jìn);姚強(qiáng);曾福平;印華;唐炬;苗玉龍;吳彬;李龍;籍勇亮;胡曉銳;宮林;張施令
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)重慶市電力公司;國家電網(wǎng)公司;武漢大學(xué)
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 胡柯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于六氟化硫分解的微量氣體溫度檢測校正技術(shù)領(lǐng)域，涉及迭代法算法，特別是一種六氟化硫分解的微量氣體光聲檢測信號溫度校正模型。

背景技術(shù)

目前，對于SF₆放電分解組分的檢測，IEC60480-2004標(biāo)準(zhǔn)推薦的檢測方法主要包括六種：氣相色譜法、檢測管法、紅外吸收光譜法、氣體傳感器法、離子色譜法、質(zhì)譜法等。與傳統(tǒng)的SF₆局部放電分解組分檢測法相比，光聲光譜法具有檢測靈敏度高、檢測范圍寬、不需要消耗被測氣體和載氣、特別適用于在線監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)。

但是，溫度是影響氣體光聲光譜檢測的重要因素，溫度的變化會改變光聲池內(nèi)聲波的傳播速度，從而引起諧振頻率、光聲池常數(shù)、品質(zhì)因子等參數(shù)發(fā)生變化，另外不同溫度下待測氣體的吸收系數(shù)也有所不同，因此有必要研究溫度變化對氣體光聲檢測的影響。由于溫度對不同氣體光聲檢測的影響具有相同的特點(diǎn)和趨勢。

由于上述問題亟待解決，本發(fā)明提出一種可以對六氟化分解的微量氣體光聲檢測信號溫度進(jìn)行校正的模型。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的就是提供一種六氟化硫分解的微量氣體光聲檢測信號溫度校正模型，在利用光聲光譜法對SF₆局部放電分解組分進(jìn)行實(shí)測時(shí)，能夠檢測出溫度變化對氣體光聲檢測的影響，從而有助于對SF₆氣體絕緣設(shè)備內(nèi)部故障的正確判斷；同時(shí)對獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用迭代法算法進(jìn)行校正計(jì)算，能夠應(yīng)用于受溫度變化影響的光聲信號校正。

本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種六氟化硫分解的微量氣體光聲檢測信號溫度校正模型，它包括有：所述模型建立步驟如下：

S1：建立微量氣體體積分?jǐn)?shù)與氣體光聲信號之間的關(guān)系式；

S2：建立溫度與氣體光聲信號的關(guān)系式；

S3：求解步驟S1和步驟S2的關(guān)系式，得到計(jì)算結(jié)果；

S4：根據(jù)步驟S3的計(jì)算結(jié)果建立溫度校正模型；

S5：求解溫度校正模型，得到校正結(jié)果。

進(jìn)一步，步驟S1中氣體體積分?jǐn)?shù)與氣體光聲信號值的關(guān)系式如下：

C＝g(V_p)＝a₁V_p+a₀；

其中，a₁和a₀是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到的常數(shù)；C為氣體體積分?jǐn)?shù)；V_p為光聲信號值。

進(jìn)一步，所述步驟S2中溫度與氣體光聲信號的關(guān)系式為：

k_c＝f(C)＝b₁C+b₀；

其中，b₁和b₀可由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果確定；k_c為溫度與光聲信號的變化斜率。

進(jìn)一步，所述步驟S2中溫度與氣體光聲信號的關(guān)系式還包括有：

S21：因環(huán)境溫度的變化導(dǎo)致微量氣體光聲信號產(chǎn)生變化量，產(chǎn)生變化量的數(shù)學(xué)模型如下：

ΔV_pt＝V_pt-V_p＝k_c(t-t_o)＝f(C)(t-t_o)；

其中，t₀為參考溫度；t為實(shí)際檢測時(shí)的環(huán)境溫度；V_pt為實(shí)際檢測的光聲信號；V_p為參考溫度下的光聲信號。

進(jìn)一步，步驟S3的計(jì)算步驟如下：

S31：采用迭代法算法計(jì)算步驟S21；

S32：設(shè)置迭代初值V₁為光聲信號實(shí)測值V_pt，V₂為校正后光聲信號值V_p；

S33：將步驟S32中的迭代初值V₁和V₂帶入步驟S21中進(jìn)行計(jì)算，得到：

a＝V₂-V₁；

當(dāng)前后兩次校正結(jié)果的差值在迭代精度范圍時(shí)，可近似得到V₁＝V₂，此時(shí)的校正結(jié)果近似等于參考溫度下的標(biāo)準(zhǔn)信號值；其中，a為迭代中間值；

S34：不斷的循環(huán)校正計(jì)算，即判斷a的絕對值是否小于迭代精度e，如果是，則輸出V₂，可以得到C＝g(V₂)；反之，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)校正。