一种热故障仿真模拟精度矫正的方法技术

本申请公开了一种热故障仿真模拟精度矫正的方法，其方法包括：建立开关柜仿真模型；基于开关柜仿真模型设定开关柜仿真参数；基于所述开关柜仿真参数获取开关柜的仿真结果数据；将所述开关柜的仿真结果数据与所对应实验数据进行比较判断；计算开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数；进行差异最大值判断；进行实验数据差异的均值计算；基于开关柜典型热故障仿真的仿真参数对应关系和加权系统与开关柜典型热故障对应关系模拟开关柜其他热故障。本发明专利技术实施例基于开关柜不同的温度场分布的仿真降低开关柜热故障分析的实验成本，提高结果的准确性。提高结果的准确性。提高结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种热故障仿真模拟精度矫正的方法


[0001]本申请涉及开关柜故障仿真
，特别涉及一种热故障仿真模拟精度矫正的方法。

技术介绍

[0002]开关柜就是常见的输配电设备，在输配电过程中起着控制或保护的作用。开关柜内部包含了隔离开关、断路器和相关的保护装置，当电力系统出现故障时可以通过其隔离开关断开相互连接的设备，一方面保护了连接的电力设备同时也保护了电力操作人员的安全。由此可见开关柜在电力系统中起着非常重要的作用。开关柜在制造、配送、安装、运行和检修等过程中，不可避免的会造成开关柜内出现各种发热故障。若不及早发现开关柜内部的状态而任其发展至严重程度，最终将导致开关柜内绝缘破坏而引发安全事故，给发电企业带来巨大的经济损失和负面的社会影响。
[0003]目前对于开关柜故障的研究，特别是对热故障的分析，主要通过实验模拟的方式。实验模拟的方式虽然准确性高，但所需时间周期长，且成本较高。模拟仿真的方式能够避免高昂的成本以及较长的时间周期，但结果精度差异较大。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题，提供一种热故障仿真模拟精度矫正的方法，基于开关柜不同的温度场分布的仿真降低开关柜热故障分析的实验成本，提高结果的准确性。
[0005]本申请实施例提供一种热故障仿真模拟精度矫正的方法，所述方法包括：
[0006]建立开关柜仿真模型；
[0007]基于开关柜仿真模型设定开关柜仿真参数，所述开关柜仿真参数包括：等效热源的仿真参数、内部环境的仿真参数和开关柜外壳温度场分布的仿真参数；
[0008]基于所述开关柜仿真参数获取开关柜的仿真结果数据，所述开关柜的仿真结果数据包括：开关柜主要部件温度场分布的仿真结果数据、开关柜内部温度场分布的仿真结果数据和开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据；
[0009]将所述开关柜的仿真结果数据与所对应实验数据进行比较判断，若判断所述开关柜的仿真结果数据低于预设实验数据阈值，则进入下一步，否则调整仿真模型中所对应的开关柜仿真参数；
[0010]在判断所述开关柜的仿真结果数据低于预设实验数据阈值时，则基于开关柜内部温度场分布的仿真结果数据、开关柜内部温度场分布的仿真结果数据和开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据进行结果差异的梯度排序，并计算开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数；
[0011]基于开关柜的仿真结果数据进行差异最大值判断，若满足差异最大值则进入下一步，否则基于开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数设定开关柜仿真参数；
[0012]在满足差异最大值时，基于开关柜内部温度场分布的仿真结果数据、开关柜内部温度场分布的仿真结果数据和开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据进行实验数据差异的均值计算；
[0013]判断所述实验数据差异的均值是否满足低于均值阈值，若低于均值阈值则确定开关柜典型热故障仿真的仿真参数对应关系和加权系统，若不满足，则触发调整中的开关柜仿真参数；
[0014]基于开关柜典型热故障仿真的仿真参数对应关系和加权系统与开关柜典型热故障对应关系模拟开关柜其他热故障。
[0015]所述建立开关柜仿真模型中，依据实际开关柜结构，等比例构建母线室、断路器室、电缆室、仪表室和小车室五部分，省去微小部件，只保留铜排和绝缘部分的主要部件，分布于母线室、断路器室和电缆室。
[0016]所述开关柜外壳温度场分布的仿真参数包括：柜体换热系数和外部环境参数。
[0017]在判断所述开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据不低于预设实验数据阈值时，调整仿真模型中开关柜外壳温度场分布的仿真参数包括：每次按照
±
5％比例调整开关柜外部压强、湿度、初始温度、柜体与外部环境间的热传系数；
[0018]在判断所述开关柜主要部件温度场分布的仿真结果数据不低于预设实验数据阈值时，调整仿真模型中开关柜外壳温度场分布的仿真参数包括：每次按照等效热源总功率的
±
5％调整热源功率；
[0019]在判断开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据不低于预设实验数据阈值时，调整仿真模型中开关柜外壳温度场分布的仿真参数包括：每次按照
±
5％比例调整开关柜外部压强、湿度、初始温度、柜体与外部环境间的热传系数。
[0020]所述计算开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数为：
[0021][0022]其中：a％为开关柜主要部件温度场分布与实验结果差异的百分比、b％为开关柜内部温度场分布与实验结果差异的百分比、c％为开关柜外壳温度场分布与实验结果差异的百分比，A为开关柜主要部件温度场分布的比例系数、B为开关柜内部温度场分布的比例系数、C为开关柜外壳温度场分布的比例系数。
[0023]所述基于开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数设定开关柜仿真参数：
[0024]每次遵循比例系数按照
±
3％调整等效热源的仿真参数；
[0025]每次遵循比例系数按照
±
3％调整内部环境的仿真参数；
[0026]每次遵循比例系数按照
±
3％调整柜体换热系数和外部环境参数的仿真参数。
[0027]所述触发调整中的开关柜仿真参数包括：
[0028]采用以差异均值最小为目标函数的遗传算法对等效热源的仿真参数和内部环境的仿真参数以及开关柜外壳温度场分布的仿真参数进行调整。
[0029]相比于现有技术，本实施例基于开关柜典型热故障模拟实验数据，矫正开关柜热故障仿真模型中不同温度场的仿真参数设定，降低对开关柜热故障模拟分析的成本和周期，提高了分析精度和结果准确度。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0031]图1为专利技术实施例中的热故障仿真模拟精度矫正的方法流程图；
[0032]图2是本专利技术实施例中的开关柜典型热故障实验模拟过程框图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术实施例涉及一种热故障仿真模拟精度矫正的方法，其方法包括：建立开关柜仿真模型；基于开关柜仿真模型设定开关柜仿真参数，所述开关柜仿真参数包括：等效热源的仿真参数、内部环境的仿真参数和开关柜外壳温度场分布的仿真参数；基于所述开关柜仿真参数获取开关柜的仿真结果数据，所述开关柜的仿真结果数据包括：开关柜主要部件温度场分布的仿真结果数据、开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热故障仿真模拟精度矫正的方法，其特征在于，所述方法包括：建立开关柜仿真模型；基于开关柜仿真模型设定开关柜仿真参数，所述开关柜仿真参数包括：等效热源的仿真参数、内部环境的仿真参数和开关柜外壳温度场分布的仿真参数；基于所述开关柜仿真参数获取开关柜的仿真结果数据，所述开关柜的仿真结果数据包括：开关柜主要部件温度场分布的仿真结果数据、开关柜内部温度场分布的仿真结果数据和开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据；将所述开关柜的仿真结果数据与所对应实验数据进行比较判断，若判断所述开关柜的仿真结果数据低于预设实验数据阈值，则进入下一步，否则调整仿真模型中所对应的开关柜仿真参数；在判断所述开关柜的仿真结果数据低于预设实验数据阈值时，则基于开关柜内部温度场分布的仿真结果数据、开关柜内部温度场分布的仿真结果数据和开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据进行结果差异的梯度排序，并计算开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数；基于开关柜的仿真结果数据进行差异最大值判断，若满足差异最大值则进入下一步，否则基于开关柜的仿真结果数据与实验结果差异的比例系数设定开关柜仿真参数；在满足差异最大值时，基于开关柜内部温度场分布的仿真结果数据、开关柜内部温度场分布的仿真结果数据和开关柜外壳温度场分布的仿真结果数据进行实验数据差异的均值计算；判断所述实验数据差异的均值是否满足低于均值阈值，若低于均值阈值则确定开关柜典型热故障仿真的仿真参数对应关系和加权系统，若不满足，则触发调整中的开关柜仿真参数；基于开关柜典型热故障仿真的仿真参数对应关系和加权系统与开关柜典型热故障对应关系模拟开关柜其他热故障。2.如权利要求1所述的热故障仿真模拟精度矫正的方法，其特征在于，所述建立开关柜仿真模型中，依据实际开关柜结构，等比例构建母线室、断路器室、电缆室、仪表室和小车室五部分，省去微小部件，只保留铜排和绝缘部分的主要部件，分布于母线室、断路器室和电缆室。3.如权利要求2所述的热故障仿真模拟精度矫正的方法，其特征在于，所述开关柜外壳温度场分布的仿真参数包括：柜体换热系数和外部环境参...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏毅，芦宇峰，夏小飞，饶夏锦，李路，梁元清，谢植飚，王佳琳，黄辉敏，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：