[發明專利]一種直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法

有效

• 申請號: 201810070445.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108414897B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 邱志斌;阮江軍;金頎;劉超;王學宗
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F17/50;G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

1.一種直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1、將高壓導線與懸浮直升機和作業人員之間的空氣間隙定義為第一間隙，將懸浮直升機和作業人員與接地體之間的空氣間隙定義為第二間隙；

步驟2、通過靜電場一次計算及放電電壓一次預測，確定先擊穿的間隙及其放電電壓值；

步驟3、通過靜電場二次計算及放電電壓二次預測，確定后放電間隙的放電電壓值；

步驟4、通過比較先、后放電兩個間隙的放電電壓值，得到直升機帶電作業組合空氣間隙的整體放電電壓預測值；

預測方法的具體實現包括以下步驟：

步驟2.1、建立直升機帶電作業工況下的組合空氣間隙三維有限元仿真模型，對高壓導線施加高電位，對接地體和截斷空氣邊界施加零電位，對懸浮直升機和作業人員進行電位自由度耦合，進行靜電場一次計算；

步驟2.2、根據靜電場一次計算結果，分別定義第一間隙和第二間隙的放電通道及最短路徑，提取第一間隙和第二間隙放電通道及最短路徑的電場特征集，將其作為輸入參量，采用支持向量分類機模型分別對第一間隙和第二間隙的放電電壓值進行一次預測；若第一間隙的放電電壓預測值小于第二間隙的放電電壓預測值，則第一間隙先被擊穿，進行步驟2.3；若第一間隙的放電電壓預測值大于第二間隙的放電電壓預測值，則第二間隙先被擊穿，進入步驟2.4；

步驟2.3、第一間隙擊穿后，懸浮直升機和作業人員與高壓導線等電位，根據第一間隙擊穿后的電位變化對直升機和帶電作業人員施加高電位，進行靜電場二次計算，提取第二間隙的電場特征集并將其作為輸入參量，采用支持向量分類機模型對第二間隙的放電電壓進行二次預測；比較一次計算中第一間隙的放電電壓預測值和二次計算中第二間隙的放電電壓預測值，取較大者作為直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測值；

步驟2.4、第二間隙擊穿后，直升機和帶電作業人員與接地體等電位，根據擊穿后的電位變化對直升機和帶電作業人員施加零電位，進行靜電場二次計算，提取第一間隙的電場特征集并將其作為輸入參量，采用支持向量分類機模型對第一間隙的放電電壓進行二次預測，比較一次計算中第二間隙的放電電壓預測值和二次計算中第一間隙的放電電壓預測值，取較大者作為直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測值。

2.如權利要求1所述的直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，其特征是，高壓導線采用高壓分裂導線結構，接地體采用單根導線。

3.如權利要求2所述的直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，其特征是，第一間隙的放電通道指作業人員與高壓導線之間的空間區域，第一間隙的最短路徑指作業人員與距其最近的高壓分裂導線子導線之間的直線路徑；第二間隙的放電通道指直升機主旋翼端部與接地體之間的空間區域，第二間隙的最短路徑指直升機主旋翼端部到接地體最近距離的直線路徑。

4.如權利要求1所述的直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，其特征是，電場特征集包括電場強度、電場梯度、電場能量、電場不均勻度。

5.如權利要求1所述的直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，其特征是，支持向量分類機模型需要根據第一間隙和第二間隙的結構特點，選擇典型電極間隙或工程間隙結構作為訓練樣本集對其進行訓練得到。

6.如權利要求1所述的直升機帶電作業組合空氣間隙放電電壓預測方法，其特征是，預測方法適用于500kV及以上電壓等級輸電線路平臺法直升機帶電作業組合空氣間隙在不同間隙配置下的放電電壓預測。