【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及輸電線路安全分析領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法、裝置及設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、鳥(niǎo)類(lèi)在輸電塔架上筑巢不僅影響線路的機(jī)械強(qiáng)度，更重要的是可能引發(fā)一系列電氣故障。鳥(niǎo)窩對(duì)輸電線路的危害主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，潮濕鳥(niǎo)窩極易吸收水分，顯著改變其介電特性，增加局部電場(chǎng)強(qiáng)度；其次，鳥(niǎo)類(lèi)可能使用導(dǎo)電材料如金屬絲筑巢，直接增加鳥(niǎo)窩的導(dǎo)電性；最后，易飄散的鳥(niǎo)窩材料可能導(dǎo)致絕緣子污閃或相間短路。這些因素綜合作用，使得鳥(niǎo)窩在高壓電場(chǎng)中易發(fā)生極化，進(jìn)而可能引發(fā)電暈放電，導(dǎo)致一系列嚴(yán)重后果，如絕緣子加速老化、設(shè)備損壞和線路跳閘，從而嚴(yán)重威脅輸電線路的安全運(yùn)行。
2、針對(duì)鳥(niǎo)窩引發(fā)的輸電線路安全問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)主要分為預(yù)防性措施和監(jiān)測(cè)分析方法，但均存在明顯局限性。預(yù)防性措施難以全面覆蓋潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，且無(wú)法解決已形成的鳥(niǎo)窩問(wèn)題。現(xiàn)有監(jiān)測(cè)方法基于現(xiàn)象觀察，無(wú)法準(zhǔn)確分析鳥(niǎo)窩對(duì)電場(chǎng)分布的影響和潛在電氣風(fēng)險(xiǎn)，難以區(qū)分不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩的實(shí)際危害程度，無(wú)法監(jiān)測(cè)鳥(niǎo)窩狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化，且易導(dǎo)致過(guò)度報(bào)警，造成運(yùn)維資源浪費(fèi)。目前，相關(guān)技術(shù)忽視了鳥(niǎo)窩材料的極化特性及其動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，由于鳥(niǎo)窩材料在高壓電場(chǎng)中的極化行為受材料組成、濕度、溫度等多因素影響，是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，因此，相關(guān)技術(shù)難以準(zhǔn)確分析鳥(niǎo)窩引發(fā)的輸電線路電暈放電的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法、裝置及設(shè)備，用以解決相關(guān)技術(shù)忽視了鳥(niǎo)窩極化特性隨時(shí)間和環(huán)境條件的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確分
2、本專(zhuān)利技術(shù)的第一方面，提供了一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，方法包括：
3、建立用于表征輸電桿塔上不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩的極化特性的介電模型，基于介電模型的加權(quán)和，得到用于描述鳥(niǎo)窩極化特性的第一數(shù)學(xué)模型，并引入輸電線路的環(huán)境修正因子對(duì)第一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，獲得第二數(shù)學(xué)模型；
4、根據(jù)第二數(shù)學(xué)模型確定出不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩在輸電線路上的極化強(qiáng)度；
5、根據(jù)電場(chǎng)畸變率和極化強(qiáng)度對(duì)含有鳥(niǎo)窩的輸電線路的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行修正，獲得修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)；
6、根據(jù)修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)畸變率和極化強(qiáng)度構(gòu)建電暈放電概率模型，基于電暈放電概率模型對(duì)輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。
7、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，所述不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩包括潮濕鳥(niǎo)窩、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩和飄散鳥(niǎo)窩；
8、其中，潮濕鳥(niǎo)窩的介電模型的表達(dá)式為：其中，εeff為有效介電常數(shù)，εm為干燥鳥(niǎo)窩材料的介電常數(shù)，εw為水的介電常數(shù)，f為水的體積分?jǐn)?shù)，αrh為濕度敏感系數(shù)，rh為相對(duì)濕度；
9、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩的介電模型的表達(dá)式為：其中，ε*(ω)為復(fù)介電常數(shù)，ε∞為高頻極限介電常數(shù)，εs為靜態(tài)介電常數(shù)，τmws為maxwell-wagner-sillars極化特征時(shí)間，α為分布參數(shù)，σ為等效電導(dǎo)率，ε0為真空介電常數(shù)，ω為角頻率；
10、飄散鳥(niǎo)窩的介電模型的表達(dá)式為：其中，為復(fù)介電常數(shù)張量，為高頻極限介電常數(shù)張量，為靜態(tài)介電常數(shù)張量，τij為弛豫時(shí)間張量。
11、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，所述環(huán)境修正因子的表達(dá)式為：k(t,rh,v)＝(1+αt(t-t0))(1+βrh(rh-rh0))(1+γvv)，其中，αt,βrh,γv分別為溫度、濕度和風(fēng)速的敏感系數(shù)，t0、rh0分別為參考溫度和濕度。
12、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，所述第二數(shù)學(xué)模型的表達(dá)式為：其中，ω1,ω2,ω3分別為潮濕鳥(niǎo)窩、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩和飄散鳥(niǎo)窩的介電模型各自的權(quán)重系數(shù)，表示潮濕鳥(niǎo)窩的介電模型，表示含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩的介電模型，表示飄散鳥(niǎo)窩的介電模型。
13、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，對(duì)含有鳥(niǎo)窩的輸電線路的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行修正的表達(dá)式為：ec′＝ec·ft·frh·fp·fd·fp，其中，ec′為修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，ec為起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，ft、frh、fp分別為溫度、濕度和氣壓的修正因子，fd為考慮電場(chǎng)畸變效應(yīng)的修正因子，fp為考慮極化效應(yīng)的修正因子。
14、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，所述電暈放電概率模型的表達(dá)式為：其中，dc為臨界電場(chǎng)畸變率，pc為臨界極化強(qiáng)度，ec為起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，e為局部電場(chǎng)強(qiáng)度，d為電場(chǎng)畸變率，pcorona是電暈放電概率，p為極化強(qiáng)度，k代表電場(chǎng)強(qiáng)度的影響指數(shù)，n代表電場(chǎng)畸變率的影響指數(shù)，m則是極化強(qiáng)度的影響指數(shù)。
15、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，所述方法還包括：
16、根據(jù)電場(chǎng)畸變率和臨界畸變率計(jì)算用于量化局部電場(chǎng)的變化程度的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)因子；
17、構(gòu)建極化強(qiáng)度的時(shí)變方程，根據(jù)極化強(qiáng)度的時(shí)變方程計(jì)算捕捉極化過(guò)程動(dòng)態(tài)特性的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)因子；
18、基于風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)因子和動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)因子分析電暈放電風(fēng)險(xiǎn)的變化趨勢(shì)。
19、在一種實(shí)現(xiàn)方案中，所述時(shí)變方程的表達(dá)式為：其中，τ為弛豫時(shí)間，χ為電極化率，α為電暈放電反饋系數(shù)，pcorona是電暈放電概率。
20、本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析裝置，裝置包括：
21、數(shù)學(xué)模型建立模塊，用于建立用于表征輸電桿塔上不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩的極化特性的介電模型，基于介電模型的加權(quán)和，得到用于描述鳥(niǎo)窩極化特性的第一數(shù)學(xué)模型，并引入輸電線路的環(huán)境修正因子對(duì)第一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，獲得第二數(shù)學(xué)模型；
22、極化強(qiáng)度確定模塊，用于根據(jù)第二數(shù)學(xué)模型確定出不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩在輸電線路上的極化強(qiáng)度；
23、場(chǎng)強(qiáng)修正模塊，用于根據(jù)電場(chǎng)畸變率和極化強(qiáng)度對(duì)含有鳥(niǎo)窩的輸電線路的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行修正，獲得修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)；
24、放電風(fēng)險(xiǎn)分析模塊，用于根據(jù)修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)畸變率和極化強(qiáng)度構(gòu)建電暈放電概率模型，基于電暈放電概率模型對(duì)輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。
25、本申請(qǐng)的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器、以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可被所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如本申請(qǐng)的第一方面提供的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法的步驟。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)具有以下有益效果：
27、1、在本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法中，首先，建立用于表征輸電桿塔上不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩的極化特性的介電模型，基于介電模型的加權(quán)和，得到用于描述鳥(niǎo)窩極化特性的第一數(shù)學(xué)模型，并引入輸電線路的環(huán)境修正因子對(duì)第一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，獲得第二數(shù)學(xué)模型，為了全面描述不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩的極化特性，本專(zhuān)利技術(shù)提出了第二數(shù)學(xué)模型，該第二數(shù)學(xué)模型是整合了不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩的極化情況，并考慮環(huán)境因素的影響的綜合模型，通過(guò)該綜合模型，可以更準(zhǔn)確地描述鳥(niǎo)窩在復(fù)雜環(huán)境中的極化特性，為后續(xù)的電場(chǎng)分布分析和電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。其次，根據(jù)電場(chǎng)畸變率和極化強(qiáng)度對(duì)含有鳥(niǎo)窩的輸電線路的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行修正，獲得修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，當(dāng)輸電桿塔上存在鳥(niǎo)窩時(shí)，即產(chǎn)生了衣物入侵的影響，故此對(duì)起始電暈場(chǎng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩包括潮濕鳥(niǎo)窩、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩和飄散鳥(niǎo)窩；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述環(huán)境修正因子的表達(dá)式為：K(T,RH,v)＝(1+αT(T-T0))(1+βRH(RH-RH0))(1+γvv)，其中，αT,βRH,γv分別為溫度、濕度和風(fēng)速的敏感系數(shù)，T0、RH0分別為參考溫度和濕度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述第二數(shù)學(xué)模型的表達(dá)式為：其中，ω1,ω2,ω3分別為潮濕鳥(niǎo)窩、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩和飄散鳥(niǎo)窩的介電模型各自的權(quán)重系數(shù)，表示潮濕鳥(niǎo)窩的介電模型，表示含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩的介電模型，表示飄散鳥(niǎo)窩的介電模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，對(duì)含有鳥(niǎo)窩的輸電線路的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行修正的表達(dá)式為：Ec′＝Ec·fT·fRH·fP·fD·fP，其中，Ec′為修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，E
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述電暈放電概率模型的表達(dá)式為：其中，Dc為臨界電場(chǎng)畸變率，Pc為臨界極化強(qiáng)度，Ec為起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，為E局部電場(chǎng)強(qiáng)度，D為電場(chǎng)畸變率，Pcorona是電暈放電概率，P為極化強(qiáng)度，k代表電場(chǎng)強(qiáng)度的影響指數(shù)，n代表電場(chǎng)畸變率的影響指數(shù)，m則是極化強(qiáng)度的影響指數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述時(shí)變方程的表達(dá)式為：其中，τ為弛豫時(shí)間，χ為電極化率，α為電暈放電反饋系數(shù)，Pcorona是電暈放電概率。
9.一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析裝置，其特征在于，裝置包括：
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器、以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可被所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述不同類(lèi)型鳥(niǎo)窩包括潮濕鳥(niǎo)窩、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩和飄散鳥(niǎo)窩；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述環(huán)境修正因子的表達(dá)式為：k(t,rh,v)＝(1+αt(t-t0))(1+βrh(rh-rh0))(1+γvv)，其中，αt,βrh,γv分別為溫度、濕度和風(fēng)速的敏感系數(shù)，t0、rh0分別為參考溫度和濕度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，所述第二數(shù)學(xué)模型的表達(dá)式為：其中，ω1,ω2,ω3分別為潮濕鳥(niǎo)窩、含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩和飄散鳥(niǎo)窩的介電模型各自的權(quán)重系數(shù)，表示潮濕鳥(niǎo)窩的介電模型，表示含導(dǎo)電材料鳥(niǎo)窩的介電模型，表示飄散鳥(niǎo)窩的介電模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路電暈放電風(fēng)險(xiǎn)分析方法，其特征在于，對(duì)含有鳥(niǎo)窩的輸電線路的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行修正的表達(dá)式為：ec′＝ec·ft·frh·fp·fd·fp，其中，ec′為修正后的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，ec為起始電暈場(chǎng)強(qiáng)，ft、frh、fp分別為溫度、...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉子陽(yáng)，李福超，黃嘉鵬，徐嚴(yán)軍，史強(qiáng)，丁熠輝，蔡君懿，王瀾靈，羅睿希，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心，
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