一种合闸隔离开关风振安全评估方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术提出一种合闸隔离开关风振安全评估方法、系统、设备及介质，所述评估方法采用试验的方法建立合闸隔离开关的风振偏移量数据库，根据隔离开关的风振参数测量值直接调用数据库中的偏移量数据或采用插值的方法计算隔离开关的实际偏移量，从而获得隔离开关在风振参数测量值下的偏移量，通过比较目标偏移量与隔离开关静触头装置喇叭半径的大小，能够快速判断隔离开关能否合闸，从而实现隔离开关安全性的快速评估。性的快速评估。性的快速评估。

【技术实现步骤摘要】
一种合闸隔离开关风振安全评估方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及风电设备的风振安全评估
，具体涉及一种合闸隔离开关风振安全评估方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]大风天气下，由于受动静触头相对变形过大影响，隔离开关的开合闸操作可能遇到困难，出现无法合闸的情况。蒲福风级6级(平均风速为10.8
‑
13.8米/秒)或以上的风为大风。不同区域包括特高压在内的多个变电站，其户外场直流隔离开关、接地开关等部分支柱类开关设备在大风天气时会发生大幅风振现象，尤其是水平合闸式隔离开关，也是受风振影响较大的支柱类设备之一，运行经验表明，大风地区变电站部分支柱类设备风振现象显著，对变电站安全稳定运行构成严重威胁。
[0003]现阶段研究多是针对隔离开关各组件结构受力分析和试验研究，在大风天气下针对变电站(换流站)隔离开关开合闸操作安全性缺乏技术依据和方法，不能根据隔离开关当前环境给出快速、可靠判断。

技术实现思路

[0004]为了解决目前隔离开关开合闸操作的安全性判断缺乏技术方法的问题，本专利技术提出了一种合闸隔离开关风振偏移量的获取方法，所述获取方法包括：
[0005]获取所述隔离开关的风振参数测量值；
[0006]将所述风振参数测量值与预先建立的风振偏移量数据库中的参数条件进行比对，若所述风振参数测量值与所述参数条件一致，则使用所述风振偏移量数据库中与所述风振参数测量值对应的偏移量作为所述隔离开关的实际偏移量，否则，基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用插值法获得所述隔离开关的实际偏移量；
[0007]其中，所述预先建立的风振偏移量数据库是基于所述隔离开关在不同参数条件下的风振试验数据构建的。
[0008]优选的，基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用插值法获得所述隔离开关的实际偏移量包括：
[0009]基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用下述中的一个或多个获得所述隔离开关的实际偏移量：长度插值法、风速插值法和风速分解法；
[0010]其中，所述风振参数测量值包括所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、导电管长度、风速和风向，所述参数条件包括所述风振试验中给定的导电管材质、导电管密度、导电管长度、风速和风向。
[0011]优选的,采用下述中的一个或多个步骤获得所述隔离开关的实际偏移量：
[0012]当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、风速和风向分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述长度插值法计算所述实际偏移量；
[0013]当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、导电管长度和风向分别与所述
风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述风速插值法计算所述实际偏移量；
[0014]当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、导电管长度和风速分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述风速分解法计算所述实际偏移量；
[0015]当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度和导电管长度分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述风速分解法计算所述实际偏移量；
[0016]当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度和风速分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，先采用所述长度插值法分别计算实际的导电管长度在所述风振偏移量数据库中的各个风速条件和各个风向条件下对应的偏移量数据，并将计算得到的偏移量数据补充到所述风振偏移量数据库中，再采用所述风速分解法计算实际风向下的偏移量；
[0017]当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度和风向分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，先采用所述长度插值法计算实际导电管长度在所述风振偏移量数据库中的各个风速条件和各个风向条件下对应的偏移量数据，并将计算得到的偏移量数据补充到所述风振偏移量数据库中，再采用所述风速插值法计算实际风速下的偏移量；
[0018]当所述隔离开关实际的导电管材质和导电管密度分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，先采用所述长度插值法计算实际导电管长度在所述风振偏移量数据库中的各个风速条件和各个风向条件下对应的偏移量数据，并将计算得到的偏移量数据补充到所述风振偏移量数据库中，再采用所述风速分解法计算实际风速和实际风向下的偏移量。
[0019]优选的，所述隔离开关的风振偏移量数据库的构建方法包括：
[0020]对不同导电管材质、不同导电管密度、不同导电管长度的所述隔离开关在相同的风速条件和相同的风向条件下进行风振试验，并改变风速和风向重复所述风振试验，获得所述隔离开关在给定参数条件下的偏移量数据；和/或
[0021]采用所述插值法计算缺失参数条件下的偏移量数据；由所述给定参数条件及其对应的偏移量数据和所述缺失参数条件及其对应的偏移量数据构建所述风振偏移量数据库。优选的，所述长度插值法包括：
[0022]由所述风振偏移量数据库中与实际的导电管长度相邻的两个导电管长度以及所述两个导电管长度对应的偏移量数据建立偏移量关于导电管长度的线性方程；
[0023]将实际的导电管长度代入所述偏移量关于导电管长度的线性方程计算所述实际偏移量。
[0024]优选的，所述风速插值法包括：
[0025]由所述风振偏移量数据库中与实际的风速相邻的两个风速以及所述两个风速对应的偏移量数据建立偏移量关于风速的线性方程；
[0026]将实际的风速代入所述偏移量关于风速的线性方程计算所述实际偏移量。
[0027]优选的，所述风速分解法包括：
[0028]利用风速三角函数将实际的风速分解到与所述风振偏移量数据库中的风向一致的方向上，得到两个分解风速；
[0029]由所述风振偏移量数据库中与所述分解风速相邻的两个风速及所述两个风速对
应的偏移量数据分别建立偏移量关于两个所述分解风速的线性方程；
[0030]将两个所述分解风速分别代入偏移量关于所述分解风速的线性方程，获得两个所述分解风速对应的偏移量数据作为两个分解偏移量；
[0031]由偏移量合成式计算所述两个分解偏移量的合成偏移量作为实际风向下的偏移量。
[0032]优选的，所述风速三角函数如下式所示：
[0033][0034]式中，v1为面向隔离开关的动触头时水平方向上的分解风速，v2为面向隔离开关的动触头时垂直方向上的分解风速，θ为风向夹角，v为实际风速。
[0035]优选的，所述偏移量合成式如下式所示：
[0036][0037]式中，S
last
为目标偏移量，S
last
‑1为面向隔离开关的动触头时水平向左或水平向右方向上的分解风速对应的分解偏移量，S
last
‑2为面向隔离开关的动触头时垂直向上或垂直向下方向上的分解风速对应的分解偏移量。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合闸隔离开关风振偏移量的获取方法，其特征在于，所述获取方法包括：获取所述隔离开关的风振参数测量值；将所述风振参数测量值与预先建立的风振偏移量数据库中的参数条件进行比对，若所述风振参数测量值与所述参数条件一致，则使用所述风振偏移量数据库中与所述风振参数测量值对应的偏移量作为所述隔离开关的实际偏移量，否则，基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用插值法获得所述隔离开关的实际偏移量；其中，所述预先建立的风振偏移量数据库是基于所述隔离开关在不同参数条件下的风振试验数据构建的。2.如权利要求1所述的获取方法，其特征在于，基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用插值法获得所述隔离开关的实际偏移量包括：基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用下述中的一个或多个获得所述隔离开关的实际偏移量：长度插值法、风速插值法和风速分解法；其中，所述风振参数测量值包括所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、导电管长度、风速和风向，所述参数条件包括所述风振试验中给定的导电管材质、导电管密度、导电管长度、风速和风向。3.如权利要求2所述的获取方法，其特征在于,采用下述中的一个或多个步骤获得所述隔离开关的实际偏移量：当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、风速和风向分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述长度插值法计算所述实际偏移量；当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、导电管长度和风向分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述风速插值法计算所述实际偏移量；当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度、导电管长度和风速分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述风速分解法计算所述实际偏移量；当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度和导电管长度分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，采用所述风速分解法计算所述实际偏移量；当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度和风速分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，先采用所述长度插值法分别计算实际的导电管长度在所述风振偏移量数据库中的各个风速条件和各个风向条件下对应的偏移量数据，并将计算得到的偏移量数据补充到所述风振偏移量数据库中，再采用所述风速分解法计算实际风向下的偏移量；当所述隔离开关实际的导电管材质、导电管密度和风向分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，先采用所述长度插值法计算实际导电管长度在所述风振偏移量数据库中的各个风速条件和各个风向条件下对应的偏移量数据，并将计算得到的偏移量数据补充到所述风振偏移量数据库中，再采用所述风速插值法计算实际风速下的偏移量；当所述隔离开关实际的导电管材质和导电管密度分别与所述风振偏移量数据库中的对应参数条件一致时，先采用所述长度插值法计算实际导电管长度在所述风振偏移量数据库中的各个风速条件和各个风向条件下对应的偏移量数据，并将计算得到的偏移量数据补充到所述风振偏移量数据库中，再采用所述风速分解法计算实际风速和实际风向下的偏移量。
4.如权利要求1或3所述的获取方法，其特征在于，所述隔离开关的风振偏移量数据库的构建方法包括：对不同导电管材质、不同导电管密度、不同导电管长度的所述隔离开关在相同的风速条件和相同的风向条件下进行风振试验，并改变风速和风向重复所述风振试验，获得所述隔离开关在给定参数条件下的偏移量数据；和/或采用所述插值法计算缺失参数条件下的偏移量数据；由所述给定参数条件及其对应的偏移量数据和所述缺失参数条件及其对应的偏移量数据构建所述风振偏移量数据库。5.如权利要求3所述的获取方法，其特征在于，所述长度插值法包括：由所述风振偏移量数据库中与实际的导电管长度相邻的两个导电管长度以及所述两个导电管长度对应的偏移量数据建立偏移量关于导电管长度的线性方程；将实际的导电管长度代入所述偏移量关于导电管长度的线性方程计算所述实际偏移量。6.如权利要求5所述的获取方法，其特征在于，所述风速插值法包括：由所述风振偏移量数据库中与实际的风速相邻的两个风速以及所述两个风速对应的偏移量数据建立偏移量关于风速的线性方程；将实际的风速代入所述偏移量关于风速的线性方程计算所述实际偏移量。7.如权利要求6所述的获取方法，其特征在于，所述风速分解法包括：利用风速三角函数将实际的风速分解到与所述风振偏移量数据库中的风向一致的方向上，得到两个分解风速；由所述风振偏移量数据库中与所述分解风速相邻的两个风速及所述两个风速对应的偏移量数据分别建立偏移量关于两个所述分解风速的线性方程；将两个所述分解风速分别代入偏移量关于所述分解风速的线性方程，获得两个所述分解风速对应的偏移量数据作为两个分解偏移量；由偏移量合成式计算所述两个分解偏移量的合成偏移量作为实际风向下的偏移量。8.如权利要求7所述的获取方法，其特征在于，所述风速三角函数如下式所示：式中，v1为面向隔离开关的动触头时水平方向上的分解风速，v2为面向隔离开关的动触头时垂直方向上的分解风速，θ为风向夹角，v为实际风速。9.如权利要求7所述的获取方法，其特征在于，所述偏移量合成式如下式所示：式中，S
last
为目标偏移量，S
last
‑1为面向隔离开关的动触头时水平向左或水平向右方向上的分解风速对应的分解偏移量，S
last
‑2为面向隔离开关的动触头时垂直向上或垂直向下方向上的分解风速对应的分解偏移量。10.一种合闸隔离开关风振偏移量的获取系统，其特征在于，所述获取系统包括：参数获取模块，用于获取所述隔离开关的风振参数测量值；比对计算模块，用于将所述风振参数测量值与预先建立的风振偏移量数据库中的参数条件进行比对，若所述风振参数测量值与所述参数条件一致，则使用所述风振偏移量数据
库中与所述风振参数测量值对应的偏移量作为所述隔离开关的实际偏移量，否则，基于所述风振参数测量值、参数条件及所述参数条件对应的偏移量，采用插...

【专利技术属性】
技术研发人员：金欢，程永锋，刘彬，李丹煜，李鹏，高春辉，刘会斌，郭金刚，王延伟，张欣伟，梁佳宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网内蒙古东部电力有限公司，
类型：发明
国别省市：