[發(fā)明專利]一種金屬氧化物限壓器故障模型和參數(shù)確認(rèn)方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011454183.6
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112685986A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉赫;雷雨秋;李志遠(yuǎn);余輝;周瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06N3/00;G06F113/04
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

1.一種金屬氧化物限壓器故障模型和參數(shù)確認(rèn)方法，其特征在于，包括：

獲取金屬氧化物限壓器的相關(guān)參數(shù)；

根據(jù)所述限壓器的閥片特性，構(gòu)建限壓器整體模型；

基于協(xié)同粒子群優(yōu)化算法，根據(jù)所述限壓器的相關(guān)參數(shù)，計(jì)算正常情況下限壓器整體模型和參數(shù)；

在正常情況下將限壓器模型中通過引入故障系數(shù)，調(diào)節(jié)故障支路中的額定電壓，實(shí)現(xiàn)限壓器故障的模擬，從而得到金屬氧化物限壓器的整體故障模型和參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，金屬氧化物限壓器的相關(guān)參數(shù)，包括：

限壓器任意額定電壓下的直流1mA參考電壓U_1mA，以及限壓器同系列不同額定電壓的8/20μs沖擊殘壓值U_h^8/20μs，其中h＝1,2,3...H。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述限壓器的閥片特性，構(gòu)建限壓器整體模型，包括：

根據(jù)所述限壓器的閥片特性，構(gòu)建基于電阻、電感、電容和電流源的限壓器整體模型，計(jì)算方程如下：

其中，L_All為整體模型的電感參數(shù)，C_All為整體模型的電容參數(shù)值，U_r為限壓器額定電壓，k_L為電感比例系數(shù)，k_C為電容比例系數(shù)；

其中，R_LAll為電感并聯(lián)電阻參數(shù)，R_CAll為電容串聯(lián)電阻參數(shù)，△t為仿真步長時間，單位為秒，U_r為限壓器額定電壓，k_L為電感比例系數(shù)，k_C為電容比例系數(shù)；

其中，I_VAll為電流源電流分量，U_VAll為電流源電壓分量，U_r為限壓器額定電壓，k_u為電壓比例系數(shù)，K_i為電流比例系數(shù)，上式為J段分段函數(shù)，p_j、a_j表示第j段的比例系數(shù)與指數(shù)系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于協(xié)同粒子群優(yōu)化算法，根據(jù)所述限壓器的相關(guān)參數(shù)，計(jì)算正常情況下限壓器整體模型和參數(shù)，包括：

搭建仿真模型環(huán)境，對構(gòu)建的限壓器整體模型進(jìn)行8/20μs沖擊電流測試；

根據(jù)測試結(jié)果殘壓與限壓器的沖擊殘壓值計(jì)算優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù)；

對所述優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行迭代計(jì)算，獲得優(yōu)化后的電感比例系數(shù)K_L、電容比例系數(shù)K_C以及電壓比例系數(shù)K_u。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù)，通過采用協(xié)同粒子群優(yōu)化方法，以(k_L,k_C,k_u)向量建立空間引入具有不同種群特征的A、B兩個粒子群并行進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，實(shí)時相互共享每個種群的最優(yōu)結(jié)果；

適應(yīng)度函數(shù)Fitness表示為：

其中，為第h個限壓器的8/20μs沖擊殘壓值，為基于第h個限壓器額定電壓及整體模型仿真計(jì)算的殘壓值，共進(jìn)行H項(xiàng)求和。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在正常情況下將限壓器模型中通過引入故障系數(shù)，調(diào)節(jié)故障支路中的額定電壓，實(shí)現(xiàn)限壓器故障的模擬，包括：

在正常情況下將限壓器模型中通過引入故障系數(shù)η；

調(diào)節(jié)故障支路中的額定電壓變?yōu)棣荱rm，實(shí)現(xiàn)限壓器故障的模擬。