[发明专利]空气击穿电压的预测方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统安全运行技术领域，特别是涉及一种空气击穿电压的预测方法与装置。

背景技术

电力系统高压电气设备外绝缘通常是由空气来充当绝缘介质，而空气的放电起始电压受各种气象因素影响，如温度、湿度、海拔、气压、相对空气密度等等。因空气的绝缘能力下降而导致的电力系统事故时有发生，因此，大气条件对空气间隙的击穿电压的影响备受学者关注。目前，大多数国家和国际电工委员会（IEC）都推荐用相对空气密度和绝对湿度两个参数来表征大气条件对电气外绝缘放电电压的影响。

我国GB/T16972.1-1997标准采用空气相对密度和绝对湿度两个参数对大气放电电压进行联合校正，实际大气条件下的放电电压为：

U＝U₀·K_t＝U₀·K_δ·K_h2             (1)

式中：U₀为标准参考大气条件下的放电电压，K_t为大气校正因数，K_δ为空气密度校正因数，K_h2为湿度校正因数。

国际电工委员会(IEC)根据各国大量试验结果分析，发现湿度对外绝缘放电电压的影响和预放电类型之间存在密切的关系，采用以g参数法为基础的校正方法。它定义为：

g=Ub50d·1Ea+---(2)]]>

式中：Ub₅₀和d分别表示实际大气条件下的50%放电电压和放电距离，E_a+为正极性流注的平均电位梯度（kV/m），即E_a+＝500δK（δ为空气密度，K为开尔文温度）

用相对空气密度和绝对湿度来修正放电电压有一个基本假设，即湿度和空气密度是相对独立的。该方法中，温度对外绝缘放电电压的影响是通过空气相对密度来反映的。研究人员发现温度和湿度两个参数不是相互对立的，因而空气密度与绝对空气湿度对放电电压的影响也不应是独立的。实际运行的电气设备都是处于多种因素的综合影响下，所以单纯靠相对空气密度和绝对湿度并不能全面反映各种复杂的天气状况下高压电气设备周围空气绝缘强度的变化，也不能直观有效地预测将来空气绝缘强度的变化趋势。此外，前两种方法均采用绝对湿度，而实际生活中，湿度通常采用相对湿度表示，这使其在实际应用上产生了不便。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种空气击穿电压的预测方法与装置，以提高空气击穿电压预测的便利与准确性。

一种空气击穿电压的预测方法，包括：

记录空气击穿电压与气象指标的历史数据，根据气象指标的历史数据计算当时的大气放电综合指数；

分析历史空气击穿电压与历史大气放电综合指数的关系；

获取待预测时间的气象指标的预测数据，据此计算待预测时间的大气放电综合指数；

参照历史空气击穿电压与历史大气放电综合指数的关系，根据待预测时间的大气放电综合指数，预测待预测时间的空气击穿电压，

大气放电综合指数的计算方法如下：

建立气象指标主成分分析法数学模型：