[发明专利]智能电能表内置负荷开关动态特性分析方法、系统及介质

说明书

本发明公开了一种智能电能表内置负荷开关动态特性分析方法，包括：S01、获取智能电能表内置负荷开关的衔铁不同角位移α和不同线圈电流值i条件下的线圈磁通量φ₂和电磁吸力矩M_x，得到电磁系统静态数据；S02、获取衔铁不同角位移α条件下的簧片形变位移Δx、反力F_f和反力矩M_f，得到触簧系统反力静态数据；S03、基于电磁系统静态数据和触簧系统反力静态数据，采用四阶Runge‑Kutta法进行分析，得到动态特性参数条件下的动态特性数据；S04、对步骤S03中得到的动态特性数据进行分析以评估负荷开关的可靠性。本发明还相应公开了一种与上述方法相对应的系统及介质。本发明的方法、系统及介质均具有分析精准可靠等优点。

技术领域

本发明主要涉及电能表技术领域，特指一种智能电能表内置负荷开关动态特性分析方法、系统及介质。

背景技术

电能表用内置负荷开关的质量好坏直接关系到客户服务质量和电网运行安全。全国大规模开展低压集抄建设以来，国网公司话务量巨大，受理的计量故障报修业务中，电能表用内置负荷开关故障处于较高比例，占整个计量故障报修的60％，内置负荷开关的质量问题已给电网公司带来了巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，提升内置负荷开关的可靠性，从本质上提升内置负荷开关的质量，减少因内置负荷开关失效而导致的故障，对于提升优质服务水平，确保电网稳定，节约企业人力、物力、财力，具有重大的社会意义和经济意义。

通过分析，电能表用内置负荷开关操作频率较低，但对可靠性要求较高，一般在用户欠费或短路等特殊情况下才会操作分闸，在用户缴费完成后或恢复正常时操作合闸。同时，在用户电费充裕及状态正常时，内置负荷开关不应动作，保证用户正常用电；当线路发生过载或短路故障时，应及时动作，断开故障电流，以保护线路及用电设备。电能表内置负荷开关在动作过程中表现出来的动态特性(比如角速度、角加速度等)是衡量其性能和可靠性的重要指标。在各种静止状态下，吸、反力特性配合的好坏直接影响动态特性的优劣，并最终影响内置负荷开关寿命的长短。而触点分断电弧侵蚀是导致触点失效，内置负荷开关寿命较短的主要原因，影响触点侵蚀及失效的另一个较为重要原因是触点闭合弹跳。对于应用场景为交流电负荷，仅靠触点分离拉灭电弧的电能表内置负荷开关，增大触点分离速度是减轻分断燃弧侵蚀、抑制或防止闭合弹跳的重要手段。目前对于负荷开关的此项特性并未有相应的关注，也没有相应的测量装置，且通过测量装置也无法精准的得到上述结果，从而无法实现对其可靠性的监测及改良。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种分析过程简单、分析结果精准的智能电能表内置负荷开关动态特性分析方法、系统及介质。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种智能电能表内置负荷开关动态特性分析方法，包括以下步骤：

S01、获取智能电能表内置负荷开关的衔铁不同角位移α和不同线圈电流值i条件下的线圈磁通量φ₂和电磁吸力矩M_x，得到电磁系统静态数据；

S02、获取衔铁不同角位移α条件下的簧片形变位移Δx、反力F_f和反力矩M_f，得到触簧系统反力静态数据；

S03、基于电磁系统静态数据和触簧系统反力静态数据，采用四阶Runge-Kutta法进行分析，得到动态特性参数条件下的动态特性数据；

S04、对步骤S03中得到的动态特性数据进行分析以评估负荷开关的可靠性。

优选地，所述步骤S01的具体过程为：

S11、由负荷开关磁系统结构，依据等效磁路法，建立计及铁芯与衔铁之间漏磁阻的负荷开关等效磁路模型；