[发明专利]一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法

权利要求书

1.一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选定一个特定绝缘子串，获得其标准伏秒特性实验数据，根据该数据，分析电压积分法的参数选取，如下式：

DE=∫t0tP(U(t)-k2)k1dt]]>

式中，U(t)为施加电压，K₁、K₂均为常数，DE为闪络电压，t₀对应为电压上升到电晕起始电压的时刻，t_p为间隙击穿的时刻；

采用Jones选取法和Kind选取法，在设定不同K₂值情况下，计算出K₁和闪络电压；

2)在不同的K₁和K₂参数组合情况下，重构相应的伏秒特性曲线，并分析该绝缘子串实验闪络击穿电压与不同K₂设定值计算出的闪络击穿电压的相对误差，选取其中相对误差最小的参数组合为标准参数；

3)基于选取出的标准参数组合，计算出该绝缘子串的伏秒特性曲线，并在曲线上找到拐点；

4)用Hermite插值方法分别对各区间段进行插值，用数值分析的方法进行分段拟合得到雷电冲击伏秒特性曲线；

5)对雷电冲击伏秒特性曲线进行连续化处理，将拟合结果与标准雷电波形和非标准雷电波形冲击伏秒特性曲线进行对比分析与验证。

2.根据权利要求1所述的一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法，其特征在于：在步骤1)中，令k₁＝0，计算出k₂和DE，或令k₂＝0，计算出k₁和DE。

3.根据权利要求1所述的一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法，其特征在于：在步骤3)中，对于拐点存在区间的判别，可通过对曲线相邻四点(O，P，Q，R)进行判断来实现，由这四个有序点可形成三个有序矢量(OP，PQ，QR)，这三个有序矢量可形成两个有序的矢量叉积，所以拐点存在的充要条件就是曲线凹向改变，即：

(OP×PQ)·(PQ×QR)<0

当两个相邻矢量叉积符号为负时，则存在拐点，这个拐点就在两个矢量叉积的共享边PQ区间上，结点S为这段曲线的理论拐点，拐点是曲线弯曲的分界点，用拐点作为曲线的分段点可以确保数据曲线弯曲的连续性。

4.根据权利要求1所述的一种基于电压积分法计算伏秒特性曲线的分段拟合方法，其特征在于：在步骤4)中，已知区间内两点x₀、x₁，两点Hermite插值函数可以用基函数的方法表示：

H(x)＝y₀α₀(x)+y₁α₁(x)+m₀β₀(x)+m₁β₁(x)x∈(x₀，x₁]

其中：

α0(x)=(1+2x-x0x1-x0)(x1-xx1-x0)2]]>

α1(x)=(1+2x1-xx1-x0)(x-x0x1-x0)2]]>

β0(x)=(x-x0)(x1-xx1-x0)2]]>

β1(x)=(x-x1)(x-x0x1-x0)2]]>

由公式及可得此区间段的伏秒特性曲线分布多项式，其中，dl/dt为先导发展速度，U为间隙上承受电压，D为间隙长度，l为先导已发展长度，E_m为先导发展最低场强，k为先导速度发展系数。