【技术实现步骤摘要】
本申请涉及基于温升特性的绝缘子热应力计算，特别是涉及一种基于温升特性的绝缘子热应力计算方法、装置、设备、存储介质和程序产品。
技术介绍
1、气体绝缘输电线路(gas insulated line，gil)是一种采用气体绝缘，外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备，相对于传统的架空线或输电电缆，具有不受恶劣气候和特殊地形等环境因素影响、有效利用空间资源、减少电磁影响、增大载流量以及故障率低、维护方便等优点，是当前输电系统的热门发展趋势之一。绝缘子是gil输电线路的重要组成部分，包括支撑绝缘子和隔离绝缘子两种类型，均安装在外壳的内部，其中，支撑绝缘子用于支撑导体，隔离绝缘子用于隔离气体和支撑导体。由于gil通流能力强、传输容量大，带来的温升程度大，会导致绝缘子上产生较大的热应力，影响绝缘子的机械强度，导致输电线路发生局部放电故障。
2、由于绝缘子安装在壳体内部，难以对其进行直接观察和应力测量，因此现有技术中通常根据导体的载流量来推测壳体内部的温度场，再根据温度场和应力场的对应关系，采用格林函数法通过温度场的变化来计算特定位置的应力，但通常是根据经验公式或经验参数进行计算，绝缘子热应力的计算准确性较低，影响对绝缘子状态的准确评估。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升绝缘子热应力计算准确性的基于温升特性的绝缘子热应力计算方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面，本申请提供了一种绝缘子热应力计算
3、获取气体绝缘输电线路的壳体预设位置的温度数据，得到目标温度；其中，壳体的内部设有导体和绝缘子，绝缘子用于支撑导体，以使得导体和壳体同轴；
4、根据目标温度仿真壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果；根据温度场分布仿真结果仿真绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果；
5、根据热应力分布仿真结果确定绝缘子是否存在故障。
6、在其中一个实施例中，根据目标温度仿真壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果，包括：
7、获取气体绝缘输电线路的结构参数，根据结构参数建立气体绝缘输电线路的简化几何模型；
8、根据简化几何模型划分有限元网格，得到对应于气体绝缘输电线路的网格划分图；
9、对网格划分图施加材料属性和温度场仿真边界条件，以导体作为热源，目标温度作为约束条件求解壳体内部的热对流控制方程，得到壳体的外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果；其中，热对流控制方程为仿真区域内的温度随时间变化的函数。
10、在其中一个实施例中，根据简化几何模型划分有限元网格，得到对应于气体绝缘输电线路的网格划分图，包括：
11、确定简化几何模型中的固体区域、绝缘气体区域和空气区域；
12、对固体区域划分物理场控制网格，得到固体区域网格划分图；
13、对绝缘气体区域和空气区域划分流体动力学物理场控制网格，得到绝缘气体区域网格划分图和空气区域网格划分图。
14、在其中一个实施例中，对网格划分图施加材料属性和温度场仿真边界条件，包括：
15、获取导体的额定电流值和电阻率，根据额定电流值和电阻率估算导体的热耗率，以热耗率作为激励参数；
16、对固体区域、绝缘气体区域和空气区域分别施加材料属性；
17、对固体区域施加热辐射边界条件，对绝缘气体区域和空气区域分别施加热对流边界条件。
18、在其中一个实施例中，根据温度场分布仿真结果仿真绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果，包括：
19、根据温度场分布仿真结果确定壳体的外表面温度为目标温度时绝缘子的线膨胀系数；
20、对网格划分图施加热应力仿真边界条件，热应力仿真边界条件包括位移边界条件和温度边界条件；
21、根据内部温度场求解热应力场控制方程，得到热应力分布仿真结果；其中，热应力场控制方程为表征绝缘子的热应力与位移分量的关系的函数。
22、在其中一个实施例中，根据温度场分布仿真结果确定壳体的外表面温度为目标温度时绝缘子的线膨胀系数，包括：
23、通过温度场分布仿真结果确定绝缘子的温度分布；
24、根据绝缘子的材料获取绝缘子的线膨胀系数与温度分布的线性关系；
25、根据线性关系确定壳体的外表面温度为目标温度时绝缘子的线膨胀系数。
26、第二方面，本申请还提供了一种基于温升特性的绝缘子热应力计算装置，包括：
27、数据获取模块，用于获取气体绝缘输电线路的壳体预设位置的温度数据，得到目标温度；其中，壳体的内部设有导体和绝缘子，绝缘子用于支撑导体，以使得导体和壳体同轴；
28、仿真计算模块，用于根据目标温度仿真壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果；根据温度场分布仿真结果仿真绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果；
29、故障诊断模块，用于根据热应力分布仿真结果确定绝缘子是否存在故障。
30、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
31、获取气体绝缘输电线路的壳体预设位置的温度数据，得到目标温度；其中，壳体的内部设有导体和绝缘子，绝缘子用于支撑导体，以使得导体和壳体同轴；
32、根据目标温度仿真壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果；根据温度场分布仿真结果仿真绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果；
33、根据热应力分布仿真结果确定绝缘子是否存在故障。
34、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
35、获取气体绝缘输电线路的壳体预设位置的温度数据，得到目标温度；其中，壳体的内部设有导体和绝缘子，绝缘子用于支撑导体，以使得导体和壳体同轴；
36、根据目标温度仿真壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果；根据温度场分布仿真结果仿真绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果；
37、根据热应力分布仿真结果确定绝缘子是否存在故障。
38、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
39、获取气体绝缘输电线路的壳体预设位置的温度数据，得到目标温度；其中，壳体的内部设有导体和绝缘子，绝缘子用于支撑导体，以使得导体和壳体同轴；
40、根据目标温度仿真壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时壳体内部的温度场分布仿真结果；根据温度场分布仿真结果仿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于温升特性的绝缘子热应力计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标温度仿真所述壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时的壳体内部的温度场分布仿真结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述简化几何模型划分有限元网格，得到对应于所述气体绝缘输电线路的网格划分图，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述网格划分图施加材料属性和温度场仿真边界条件，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度场分布仿真结果仿真所述绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度场分布仿真结果确定所述壳体的外表面温度为所述目标温度时绝缘子的线膨胀系数，包括：
7.一种基于温升特性的绝缘子热应力计算装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于温升特性的绝缘子热应力计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标温度仿真所述壳体内部的温度场，得到壳体外表面温度为目标温度时的壳体内部的温度场分布仿真结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述简化几何模型划分有限元网格，得到对应于所述气体绝缘输电线路的网格划分图，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述网格划分图施加材料属性和温度场仿真边界条件，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度场分布仿真结果仿真所述绝缘子的热应力分布，得到热应力分布仿真结果，包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，赵科，肖焓艳，高山，李玉杰，张潮海，朱珉，张朝晖，徐阳，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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