绝缘子污秽测量测量方法与流程

1.本发明涉及一种绝缘子测量方法，尤其涉及一种绝缘子污秽测量测量方法。


背景技术：

2.由于工业的不断发展，环境的污染程度日益加剧，在正常工作电压下，输电线路绝缘子在污秽环境中存在发生闪络的风险。绝缘子表面的污染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。
3.为了防止污闪事故的发生，在实际线路运行中，需要展开对绝缘子积污状态(表面污秽度)测量的工作。但受输电线路运行的影响，停电检测限制，不便于直接对运行绝缘子的积污进行测量。所以一般采用输电线路悬挂参考标准绝缘子来评估实际运行绝缘子积污状态的方法。但输电线路通常采用多种形状绝缘子，积污状态也将有一定差别。故通过该方法评估出的积污状态与实际运行绝缘子有一定差别，从而不能准确测得待测绝缘子的污秽度，从而难以进行绝缘子防污措施的制定与实施。
4.因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种绝缘子污秽测量测量方法，能够对输电线路的待测绝缘子的积污度进行准确测量，而且在测量过程中无需停电，能够确保绝缘子防污措施制定的准确性，并确保电力系统稳定运行。
6.本发明提供的一种绝缘子污秽测量测量方法，包括以下步骤：
7.s1.在待测目标绝缘子所在输电线路设置参考标准绝缘子，并测量参考标准绝缘子的表面灰密值nsdd
biaozhun
；
8.s2.采集待测目标绝缘子所处环境的环境参数，包括pm2.5的浓度、pm10的浓度以及总悬浮颗粒物浓度tsp，并确定颗粒物浓度与粒径关系；
9.s3.采用comsol仿真软件对待测目标绝缘子和参考标准绝缘子的表面形状建立有限元仿真模型，并将颗粒物浓度与粒径关系输入到有限元仿真模型中确定出污秽颗粒物总数目n
di
,其中，i＝1，2；i＝1时表示为待测目标绝缘子的污秽颗粒物总数目，i＝2时表示参考标准绝缘子的污秽颗粒物总数目；
10.s4.根据污秽颗粒物总数目计算待测目标绝缘子的表面灰密值nsdd'
mubiao
和参考标准绝缘子的表面灰密值nsdd'
biaozhun
，并确定出待测目标绝缘子的积污系数k：
[0011][0012]
s5.确定目标绝缘子最终表面灰密值nsdd
mubiao
：
[0013][0014]
进一步，步骤s4中，由如下方法计算待测目标绝缘子的表面灰密值nsdd'
mubiao
：
[0015]
其中，ρ
p1
为待测目标绝缘子表面的颗粒物平均密度，s1为待测目标绝缘子的表面积，d
p1
为待测目标绝缘子表面的颗粒物平均直径。
[0016]
进一步，步骤s4中，由如下方法计算参考标准绝缘子的表面灰密值nsdd'
biaozhun
：
[0017]
其中，ρ
p2
为参考标准绝缘子表面的颗粒物平均密度，s2为参考标准绝缘子的表面积，d
p2
为参考标准绝缘子表面的颗粒物平均直径。
[0018]
进一步，步骤s2中，确定颗粒物浓度与粒径关系通过如下方法确定：
[0019]
s21.构建颗粒物浓度与粒径关系模型λ
i
(d
p
)：
[0020]
其中，d
p
表示颗粒物的直径，n1表示颗粒物分布特征指数，n2表示颗粒物分布特征系数；
[0021]
s32.将颗粒物浓度与粒径关系模型λ
i
(d
p
)进行离散化处理，得到不同颗粒物的直径d
p
对应的颗粒物浓度值c
p
(d
p
)，并将不同颗粒物的直径d
p
对应的颗粒物浓度值c
p
(d
p
)输入到有限元仿真模型中。
[0022]
进一步，通过如下方法确定颗粒物分布特征指数n1和颗粒物分布特征系数n2：
[0023]
构建颗粒物浓度模型：
[0024][0025][0026][0027]
联立颗粒物浓度模型的三个方程拟合得到颗粒物分布特征指数n1和颗粒物分布特征系数n2。
[0028]
本发明的有益效果：通过本发明，能够对输电线路的待测绝缘子的积污度进行准确测量，而且在测量过程中无需停电，能够确保绝缘子防污措施制定的准确性，并确保电力系统稳定运行。
附图说明
[0029]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
[0030]
图1为本发明的流程图。
[0031]
图2为本发明的颗粒物粒径与浓度示意图。
具体实施方式
[0032]
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
[0033]
本发明提供的一种绝缘子污秽测量测量方法，包括以下步骤：
[0034]
s1.在待测目标绝缘子所在输电线路设置参考标准绝缘子，并测量参考标准绝缘子的表面灰密值nsdd
biaozhun
；
[0035]
s2.采集待测目标绝缘子所处环境的环境参数，包括pm2.5的浓度、pm10的浓度以及总悬浮颗粒物浓度tsp，并确定颗粒物浓度与粒径关系；
[0036]
s3.采用comsol仿真软件对待测目标绝缘子和参考标准绝缘子的表面形状建立有限元仿真模型，并将颗粒物浓度与粒径关系输入到有限元仿真模型中确定出污秽颗粒物总数目n
di
,其中，i＝1，2；i＝1时表示为待测目标绝缘子的污秽颗粒物总数目，i＝2时表示参考标准绝缘子的污秽颗粒物总数目；
[0037]
s4.根据污秽颗粒物总数目计算待测目标绝缘子的表面灰密值nsdd'
mubiao
和参考标准绝缘子的表面灰密值nsdd'
biaozhun
，并确定出待测目标绝缘子的积污系数k：
[0038]
虽然在此已经计算了待测绝缘子的表面灰密值，但是，这是理论计算得出，还需要步骤s5与参考标准绝缘子的表面灰密值进行最终确定，确保待测目标绝缘子的表面灰密值测量结果的准确性；
[0039]
s5.确定目标绝缘子最终表面灰密值nsdd
mubiao
：
[0040]
通过上述方法，能够对输电线路的待测绝缘子的积污度进行准确测量，而且在测量过程中无需停电，能够确保绝缘子防污措施制定的准确性，并确保电力系统稳定运行。
[0041]
本实施例中，步骤s4中，由如下方法计算待测目标绝缘子的表面灰密值nsdd'
mubiao
：
[0042]
其中，ρ
p1
为待测目标绝缘子表面的颗粒物平均密度，s1为待测目标绝缘子的表面积，d
p1
为待测目标绝缘子表面的颗粒物平均直径。
[0043]
由如下方法计算参考标准绝缘子的表面灰密值nsdd'
biaozhun
：
[0044]
其中，ρ
p2
为参考标准绝缘子表面的颗粒物平均密度，s2为参考标准绝缘子的表面积，d
p2
为参考标准绝缘子表面的颗粒物平均直径。
[0045]
步骤s2中，确定颗粒物浓度与粒径关系通过如下方法确定：
[0046]
s21.构建颗粒物浓度与粒径关系模型λ
i
(d
p
)：
[0047]
其中，d
p
表示颗粒物的直径，n1表示颗粒物分布特征指数，n2表示颗粒物分布特征系数；
[0048]
s32.将颗粒物浓度与粒径关系模型λ
i
(d
p
)进行离散化处理，得到不同颗粒物的直
径d
p
对应的颗粒物浓度值c
p
(d
p
)，并将不同颗粒物的直径d
p
对应的颗粒物浓度值c
p
(d
p
)输入到有限元仿真模型中。
[0049]
通过如下方法确定颗粒物分布特征指数n1和颗粒物分布特征系数n2：
[0050]
构建颗粒物浓度模型：
[0051][0052][0053][0054]
联立颗粒物浓度模型的三个方程拟合得到颗粒物分布特征指数n1和颗粒物分布特征系数n2。通过上述方法，能够为最终的积污度指标(灰密值)提供准确的数据支持，确保最终计算结果的准确性。
[0055]
下面为一个以本发明为基础的具体实例：
[0056]
根据现场试验结果，选取7个时间段数据，本方法计算误差re如下所示。
[0057][0058]
在本实施例中，基于绝缘子形状积污系数的污秽测量方法计算灰密值的相对误差在4.9％～15.6％之间。通过对比基于绝缘子形状积污系数的污秽测量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(相对误差＜16％)。
[0059]
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。