[發(fā)明專利]基于活化能迭代修正的油紙絕緣老化狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910161577.3
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109870635B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉孝為;趙浩翔;張大寧;李曉霞;韓彥華;薛軍;張璐;吳昊;穆海寶;張冠軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院;西安交通大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種基于活化能迭代修正的油紙絕緣老化狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)，利用迭代算法，在油紙絕緣老化狀態(tài)評估迭代過程中不斷修正活化能，減小活化能誤差，提高溫度歸一化過程的準(zhǔn)確性；包括：利用Arrhenius方程對被測油紙絕緣設(shè)備的頻域介電譜曲線進(jìn)行溫度歸一化處理，將轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一溫度下的頻域介電譜曲線與H?N模型進(jìn)行曲線擬合，得到H?N模型特征參數(shù)τ、α、β，將特征參數(shù)與不同老化狀態(tài)油紙絕緣H?N模型數(shù)據(jù)庫匹配，確定油紙絕緣老化狀態(tài)。本發(fā)明的評估結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性與可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備狀態(tài)評估領(lǐng)域，涉及油紙絕緣設(shè)備老化狀態(tài)的評估，特別涉及一種基于活化能迭代修正的油紙絕緣老化狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電網(wǎng)的安全運行是保證穩(wěn)定可靠電力供應(yīng)的基礎(chǔ)。電網(wǎng)瓦解及大面積停電事故，不僅會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響人們正常生活，還會危及公共安全，造成嚴(yán)重的社會損失。根據(jù)國家電網(wǎng)運行分析報道，2005～2010年我國因輸變電設(shè)備故障導(dǎo)致電網(wǎng)停電事故占當(dāng)年總事故的37％～48％，居于故障起因第一位。電力設(shè)備安全是電網(wǎng)安全的第一道防御系統(tǒng)，油紙復(fù)合絕緣因具有良好的絕緣性能和優(yōu)異的散熱性能等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于大型電力變壓器、高壓套管等油浸式電力設(shè)備中，這些電力設(shè)備的絕緣運行狀況好壞和健康水平直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。目前，我國已有較多油紙絕緣電力設(shè)備運行幾十年，這些設(shè)備面臨著日益嚴(yán)重的絕緣老化問題，發(fā)生事故的概率不斷增加，這就需要對其老化狀態(tài)進(jìn)行評估。

頻域介電譜法是一種油紙絕緣設(shè)備的無損檢測手段，結(jié)合H-N模型可對油紙絕緣老化狀態(tài)進(jìn)行有效評估。這種方法中，得到頻域介電譜后首先需要對其進(jìn)行溫度歸一化處理，但不同老化狀態(tài)的油紙絕緣具有不同的活化能，老化狀態(tài)未知的油紙絕緣其活化能無法確定，在頻域介電譜溫度歸一化過程中采用統(tǒng)一或預(yù)估的活化能，該活化能與最終評估得到的油紙絕緣老化狀態(tài)對應(yīng)的活化能存在偏差，油紙絕緣老化狀態(tài)評估結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于活化能迭代修正的油紙絕緣老化狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)，以解決上述存在的技術(shù)問題。本發(fā)明方法的評估過程為誤差逐次減小的循環(huán)過程，最終老化狀態(tài)評估結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性較高。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種油紙絕緣老化狀態(tài)評估方法，包括以下步驟：利用Arrhenius方程對被測油紙絕緣設(shè)備的頻域介電譜曲線進(jìn)行溫度歸一化處理；將歸一化處理后的頻域介電譜曲線與介電響應(yīng)H-N模型進(jìn)行曲線擬合，獲得H-N模型特征參數(shù)τ、α、β；將獲得的特征參數(shù)τ、α、β與H-N模型數(shù)據(jù)庫預(yù)存的不同老化狀態(tài)油紙絕緣參數(shù)匹配，評估確定被測油紙絕緣設(shè)備的老化狀態(tài)。

一種基于活化能迭代修正的油紙絕緣老化狀態(tài)評估方法，包括以下步驟：

步驟1，采集獲取待測油紙絕緣設(shè)備的頻域介電譜曲線；初始設(shè)定油紙絕緣活化能；

步驟2，通過Arrhenius方程將待測油紙絕緣設(shè)備的頻域介電譜曲線進(jìn)行溫度歸一化處理；

步驟3，將步驟2處理后的頻域介電譜曲線利用介電響應(yīng)H-N模型進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，獲得特征參數(shù)τ、α、β；

步驟4，將步驟3獲得的特征參數(shù)τ、α、β與H-N模型數(shù)據(jù)庫預(yù)存的不同老化狀態(tài)油紙絕緣對應(yīng)的參數(shù)對比匹配，確定待測油紙絕緣設(shè)備的等效老化時間；

步驟5，根據(jù)步驟4獲得的等效老化時間修正油紙絕緣活化能；油紙絕緣活化能的修正量小于等于預(yù)設(shè)閾值，則完成評估，得到最終的待測油紙絕緣設(shè)備的老化狀態(tài)；油紙絕緣活化能的修正量大于預(yù)設(shè)閾值，則重復(fù)執(zhí)行步驟2至步驟5。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，步驟1中，初始油紙絕緣活化能設(shè)定為1.01eV，對應(yīng)老化時間為0小時。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，步驟2具體包括，頻域介電譜曲線中每個點在平移前后所在的頻率和溫度滿足Arrhenius方程，表達(dá)式為：