CN113947040B - 基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法，包括：S1.采集目标输电线路的绝缘子的积污参数并对积污参数进行预处理；S2.将预处理后的积污参数输入到流体力学计算软件中，确定出目标输电线路的绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls；S3.根据绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls确定出目标绝缘子的上表面和下表面在第i个时刻的不均匀度ki；S4.根据第i个时刻的不均匀度ki确定出目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k，能够准确确定出绝缘子表面的污秽不均度状态。

Description

基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法
技术领域
本发明涉及一种电力设备分析方法，尤其涉及一种基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法。
背景技术
随着城乡经济的快速增长，我国大气环境污染日趋严重。重污染工厂由城市中心迁往郊区及以燃煤为主要能源的乡镇企业大量出现，工厂烟筒增高，均使工业污染波及面积迅速扩大；公路建设发展迅速，交通流量的大幅增加以及公路网的密集均导致机动车尾气排放污染的加剧。
绝缘子是电力网络中极为重要的设备之一，其表面由于上述原因其积污也日益严重，绝缘子由于积污经常发生闪络事故，污秽有关的闪络事故不仅和污秽度有关，也与绝缘子的不均匀积污有关，但现场测量绝缘上下表面不均匀积累污秽难度大，需要耗费大量的人力物力。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法，充分考虑了目标输电线路所处区域的积污环境参数，能够准确确定出绝缘子表面的污秽不均度状态，从而利于对绝缘子的积污状态进行准确评估，准确做出相应的处理措施。
本发明提供的一种基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法，包括以下步骤：
S1.采集目标输电线路的绝缘子的积污参数并对积污参数进行预处理，积污参数包括污秽颗粒浓度、颗粒粒径以及风速；
S2.将预处理后的积污参数输入到流体力学计算软件中，确定出目标输电线路的绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls；
S3.根据绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls确定出目标绝缘子的上表面和下表面在第i个时刻的不均匀度ki；
S4.根据第i个时刻的不均匀度ki确定出目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k。
进一步，步骤S3中，根据如下方法确定第i个时刻的不均匀度ki：
其中，vusi为第i个时刻的绝缘子上表面污秽颗粒分布体积分数；vlsi为第i个时刻的绝缘子下表面污秽颗粒分布体积分数。
进一步，步骤S4中，通过如下方法确定目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k：
其中，s1为目标绝缘子上表面积，s2为目标绝缘子下表面积，n为设定积污期划分的n个时刻。
进一步，步骤S1中，通过如下方法对积污参数进行预处理：
找出同一类别积污参数的最大值和最小值，并求出该类别积污参数极差；
将极差输入到Excel的ROUNDUP函数中得出同一类别积污参数的分组情况；
采用最大似然估计算法计算不同分组数据的概率分布值，并得出该类别的积污参数单位时间内50％概率分布值。
本发明的有益效果：通过本发明，充分考虑了目标输电线路所处区域的积污环境参数，能够准确确定出绝缘子表面的污秽不均度状态，从而利于对绝缘子的积污状态进行准确评估，准确做出相应的处理措施。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的流程图。
图2为本发明的绝缘子上下表面体积分数仿真结果示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法，包括以下步骤：
S1.采集目标输电线路的绝缘子的积污参数并对积污参数进行预处理，积污参数包括污秽颗粒浓度、颗粒粒径以及风速；
S2.将预处理后的积污参数输入到流体力学计算软件中，确定出目标输电线路的绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls；其中，流体力学计算软件采用fluent软件，在计算之前，还将目标绝缘子以及参考标准绝缘子的几何模型导入到该软件中，由该软件计算得出第i个时刻的绝缘子上表面污秽颗粒分布体积分数vusi以及第i个时刻的绝缘子下表面污秽颗粒分布体积分数vlsi；
S3.根据绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls确定出目标绝缘子的上表面和下表面在第i个时刻的不均匀度ki；
S4.根据第i个时刻的不均匀度ki确定出目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k，通过上述方法，充分考虑了目标输电线路所处区域的积污环境参数，能够准确确定出绝缘子表面的污秽不均度状态，从而利于对绝缘子的积污状态进行准确评估，准确做出相应的处理措施。
具体地：步骤S3中，根据如下方法确定第i个时刻的不均匀度ki：
其中，vusi为第i个时刻的绝缘子上表面污秽颗粒分布体积分数；vlsi为第i个时刻的绝缘子下表面污秽颗粒分布体积分数。
步骤S4中，通过如下方法确定目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k：
其中，s1为目标绝缘子上表面积，s2为目标绝缘子下表面积，n为设定积污期划分的n个时刻，通过上述方法，能够准确得出目标绝缘子的积污不均度。
本实施例中，步骤S1中，通过如下方法对积污参数进行预处理：
找出同一类别积污参数的最大值和最小值，并求出该类别积污参数极差；
将极差输入到Excel的ROUNDUP函数中得出同一类别积污参数的分组情况；
采用最大似然估计算法计算不同分组数据的概率分布值，并得出该类别的积污参数单位时间内50％概率分布值，通过该方法，为最终得到精确结果提供保障。
以某地区大气环境污秽监测数据及现场实际测得不均匀积污数据为例本方法计算误差re如下所示。
在本实施例中，基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法计算灰密值的相对误差在5.2％～17.3％之间。通过对比基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法测试与实测结果对比，可以发现两者之间的相对误差在合理范围内。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种基于体积分布系数的绝缘子上下表面不均匀积污分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.采集目标输电线路的绝缘子的积污参数并对积污参数进行预处理，积污参数包括污秽颗粒浓度、颗粒粒径以及风速；
S2.将预处理后的积污参数输入到流体力学计算软件中，确定出目标输电线路的绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls；
S3.根据绝缘子的上表面污秽颗粒分布体积分数vus和下表面污秽颗粒分布体积分数vls确定出目标绝缘子的上表面和下表面在第i个时刻的不均匀度ki；
S4.根据第i个时刻的不均匀度ki确定出目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k；
步骤S3中，根据如下方法确定第i个时刻的不均匀度ki：
其中，vusi为第i个时刻的绝缘子上表面污秽颗粒分布体积分数；vlsi为第i个时刻的绝缘子下表面污秽颗粒分布体积分数；
步骤S4中，通过如下方法确定目标绝缘子在设定积污期的污秽不均度k：
其中，s1为目标绝缘子上表面积，s2为目标绝缘子下表面积，n为设定积污期划分的n个时刻；
步骤S1中，通过如下方法对积污参数进行预处理：
找出同一类别积污参数的最大值和最小值，并求出该类别积污参数极差；
将极差输入到Excel的ROUNDUP函数中得出同一类别积污参数的分组情况；
采用最大似然估计算法计算不同分组数据的概率分布值，并得出该类别的积污参数单位时间内50％概率分布值。
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