[发明专利]自然环境中绝缘子积污动态预测方法

说明书

本发明提供的一种自然环境中绝缘子积污动态预测方法，包括如下步骤：S1.采集绝缘子所处环境的天气参数和绝缘子参数，根据天气参数判断绝缘子处于降雨冲刷过程还是积污过程；S2.建立绝缘子降雨冲刷模型和绝缘子单位面积的污秽物质量浓度模型，根据降雨冲刷模型和污秽物质量浓度模型计算降雨冲刷过程中的污秽度和积污过程中的污秽量，通过本发明，综合考虑绝缘子所处的环境的各因素，能够准地对绝缘子的积污状况进行准确的预测，从而利于根据预测结果做出准确、及时的应对措施，进而保证电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种电力领域，尤其涉及一种自然环境中绝缘子积污动态预测方法。

背景技术

绝缘子是电力系统中极为重要的设备之一，由于工业的不断发展和生态破坏严重，环境的污染程度日益加剧，从而造成绝缘子的污秽程度加重，在正常工作电压下积污的绝缘子容易发生闪络，不仅给电力系统的安全、正常运行造成了极大的威胁、而且污秽闪络事故的发生会造成国民经济的巨大损失，特别是高压及超高压电力网，一旦发生污闪事故，影响面更广，损失更大。尽管国内外学者对绝缘子表面积污特性以及防污措施进行了大量研究，但近几年来输电线路、变电站绝缘子污闪事故仍在发生，并且已从工业城市和沿海地区向农村及内陆地区发展；因此，如何能够准确对绝缘子的积污状况进行分析预测并根据预测结果做出相应的措施成为了本领域中亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自然环境中绝缘子积污动态预测方法，综合考虑绝缘子所处的环境的各因素，能够对绝缘子的积污状况进行准确的预测，从而利于根据预测结果做出准确、及时的应对措施，进而保证电网的安全稳定运行。

本发明提供的一种自然环境中绝缘子积污动态预测方法，包括如下步骤：

S1.采集绝缘子所处环境的天气参数和绝缘子参数，根据天气参数判断绝缘子处于降雨冲刷过程还是积污过程；

S2.建立绝缘子降雨冲刷模型和绝缘子单位面积的污秽物质量浓度模型，根据降雨冲刷模型和污秽物质量浓度模型计算降雨冲刷过程中的污秽度和积污过程中的污秽量。

进一步，步骤S1中，天气参数包括绝缘子所处环境的总悬浮颗粒浓度、PM10浓度、S02浓度、NO2浓度、空气湿度、风速、雨滴滴落到绝缘子上的雨速以及降雨强度；

绝缘子参数包括绝缘子表面积和绝缘子有效冲刷面积。

进一步，步骤S1中，根据一天内的降雨量判断绝缘子处于冲刷过程还是积污过程：

当一天内的降雨量小于10mm时，则绝缘子处于积污过程；

当一天内的降雨量大于或者等于10mm时，则绝缘子处于冲刷过程。

进一步，绝缘子降雨冲刷模型如下：

其中，SDD为降雨冲刷过程中被冲走的污秽量，k_w为降雨对绝缘子下表面冲刷的污秽度修正系数，k_θ为降雨冲刷面积系数，T表示持续降雨时间，I表示降雨强度，a、b、c和d均为降雨冲刷的拟合系数。

进一步，根据如下公式计算降雨冲刷面积系数k_θ：

其中，S(θ)表示降雨直接冲刷的面积，S表示绝缘子上表面总面积。

进一步，根据如下方法计算降雨直接冲刷面积S(θ)：

其中，θ为雨水的冲刷角度，R为绝缘子的半径，r为绝缘子的金具半径，h为绝缘子相邻伞裙的高度。

进一步，根据如下公式计算绝缘子在积污过程中的污秽量Sdd：