[發明專利]一種避雷器溫度計算方法和系統

有效

• 申請號: 201810659925.5
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN109002586B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 陸佳政;謝鵬康;方針;李波;蔣正龍
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種避雷器溫度計算方法和系統，在氧化鋅避雷器工作時，根據氧化鋅電阻片在不同溫度下的伏安特性曲線，利用神經網絡算法得到電路等效模型計算得到氧化鋅電阻片的等效電阻與泄漏電流。根據避雷器的實際結構，計算得到避雷器熱路等效模型，電路模型輸出氧化鋅電阻片的功率損耗，輸入到熱路模型中，根據熱路模型計算得到氧化鋅避雷器的實時分布；采用建模的方法計算得到氧化鋅電阻片的溫度特性，相對于傳統試驗方法而言，大大縮短了研究周期，節約了研究成本，相對于傳統的曲線擬合方法而言，精確度更高；采用電熱耦合計算方法，可以同時考慮到溫度與電流之間的相互作用，得到電流與溫度隨時間變化的暫態過程。

技術領域

本發明涉及電器工程技術領域，更具體地，涉及避雷器溫度計算方法和系統。

背景技術

電力避雷器廣泛應用于供電以及鐵路電力系統中，用于將雷電流導入到大地，從而抑制雷電波過電壓對電力用戶的影響。電力避雷器質量的優劣直接影響到電力系統防雷性能的強弱。在實際運行中，經常出現由于避雷器遭受過電壓后由于發熱而損壞的現象，因此，有必要研究避雷器在不同電壓作用下的發熱性能。

氧化鋅避雷器其優異的非線性U-I特性，在電網過電壓保護工作上起到了關鍵的作用。氧化鋅避雷器主導了當今過電壓保護的主要地位，因此掌握氧化鋅避雷器特性非常重要，氧化鋅避雷器具有在正常系統工作電壓下，呈現高電阻狀態，僅有微安級電流通過。在過電壓大電流作用下它便呈現低電阻，從而限制了避雷器兩端的殘壓超優的特性。ZnO長期在線運行，受電力系統運行電壓、雷電過電壓、操作過電壓及外界使用環境等因素的影響會逐漸發生老化現象，最終喪失保護作用，甚至引起短路接地故障，造成電力系統停電事故；因此，對ZnO老化情況進行在線監測，及時了解其老化情況對于維護電力系統安全運行有著重要作用。

常規的絕緣電阻試驗、泄漏電流試驗、運行電壓下交流電流試驗、放電計數器動作檢測等測試項目，隨著時代的進步和電網發展的需求已無法滿足對ZnO老化狀態的實時監測和評估，因此必須探尋一種新的試驗方法和評估系統來科學地檢測和評估氧化鋅避雷器的老化情況，進而合理科學地進行氧化鋅避雷器的運行和維護。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種避雷器溫度計算方法和系統，解決了現有技術中通過實驗研究氧化鋅電阻片的發熱性能成本過高，研究周期長，無法得到各個時刻氧化鋅電阻片溫度分布的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種避雷器溫度計算方法，包括：

獲取不同時刻氧化鋅避雷器的所處的環境溫度及氧化鋅避雷器中氧化鋅電阻片的外加電壓和泄露電流，基于已訓練的電熱耦合模型，得到不同時刻氧化鋅電阻片的溫度；

所述電熱耦合模型包括電路模型和熱路模型，所述電路模型用于根據所述外加電壓和所述泄露電流得到氧化鋅電阻片的功率耗損；所述熱路模型用于根據所述功率耗損和氧化鋅避雷器的散熱效率得到氧化鋅電阻片的實時溫度。

一種避雷器溫度計算系統，包括電熱耦合模型，所述電熱耦合模型包括電路模型和熱路模型，所述電路模型用于根據氧化鋅電阻片的外加電壓和泄露電流得到氧化鋅電阻片的功率耗損；所述熱路模型用于根據所述功率耗損和氧化鋅避雷器的散熱效率得到氧化鋅電阻片的實時溫度。

一種避雷器溫度計算設備，包括：

至少一個處理器；以及

與所述處理器通信連接的至少一個存儲器，其中：

所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執行如上述避雷器溫度計算方法。

一種非暫態計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機執行如上述避雷器溫度計算方法。