[发明专利]消除外部环境因素干扰的避雷器在线监测参数修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属氧化物避雷器监测领域，更具体的说是涉及消除外部环境 因素干扰的避雷器在线监测参数修正方法。

背景技术

通过研究发现，避雷器的运行状态的改变体现在流过避雷器的全电流和阻 性电流这两个内部参数的改变，即可以用避雷器的全电流和阻性电流来表征实 际避雷器的运行状态，实现避雷器运行时的监测和预警。然而避雷器的全电流 和阻性电流同时还受到外部环境因素(主要是温度和湿度)的影响，必须消除 外部环境因素对避雷器内部参数的影响，从而实现避雷器参数的精确测量和避 雷器在线运行状态的准确监测。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供消除外部环境因素干扰的避雷器在线监测参数修正方法，根据避雷器的内部运行原理和电场、电磁场和温度场等变化情况，避雷器的运行状态通过状态量全电流参数I_x、电流电压相位差变化来表征，建立了运行场相位误差指标_e、运行场阻性电流指标I_r来定量衡量避雷器运行状态的改变情况，实现了将抽象的问题形象化和指标化，解决避雷器异常运行状态下的预警和监测问题，给用户提供了直观科学的衡量和参考指标。

为解决上述的技术问题，考虑到实际避雷器内部参数同时受到温度和湿度 的制约影响，因此必须首先研究温度和湿度对避雷器内部参数的影响大小，再 建立合适的空间三维模型和相关的指标来定量衡量避雷器运行状态的变化情 况，实现避雷器运行时的监测和预警。

本发明采用以下技术方案：

消除外部环境因素干扰的避雷器在线监测参数修正方法，以运行场相位偏差指标：和基于同一标准温度t_nor和标准湿度h_nor下的阻性电流运行场阻性电流指标I_r：对避雷器实测数据进行修正，式中t表示温度、h表示湿度，为标准相位，I_x-nor为标准全电流，同一标准温度t_nor和标准湿度h_nor下均对应唯一的标准相位和标准全电流I_nor。

避雷器内部参数全电流I_x和阻性电流I_r的建模：从能量角度建模，将避雷器在运行时的状态模型表征为避雷器运行场Fa，以通过避雷器内部温度t₁、湿度h、电流电压相位差全电流I_x四个参数的变化映射表征避雷器运行场Fa的状态，即：再对避雷器内部参数中的全电流I_x和相位差分别进行关于外界变量温度t₁、湿度h的三维最小二乘曲面拟合模型如下：将实际空间采样点全电流I_x和相位差以曲面为参照进行标准温度和标准湿度下的归算，得到参照标准下的全电流I’_x和相位差

运行场相位偏差指标的计算方法为：用避雷器参数的曲面拟合数学模型表 达式：

F_a(h,t)＝p₀₀+p₁₀t+p₀₁h+p₂₀t²+p₁₁t·h；式中t表示温度、h表 示湿度，p00～p11为待拟合参数，拟合得到的相位差曲面、全电流曲面的 拟合残差分别为：

式中i＝1、2、…、N，N为数据样本长度，再得到同一标准温度t_nor和标准湿度h_nor下均对应唯一的标准相位和标准全电流I_nor：用上述公式拟合出来的标准相位即为消除温度、湿度干扰后的相位值，其分布存在最大值和最小值，运行场相位偏差指标为：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明根据避雷器的内部运行原理和电场、电磁场和温度场等变化情况，避雷器的运行状态通过状态量全电流参数I_x、电流电压相位差变化来表征，建立了运行场相位误差指标_e、运行场阻性电流指标I_r来定量衡量避雷器运行状态的改变情况，实现了将抽象的问题形象化和指标化，解决避雷器异常运行状态下的预警和监测问题，给用户提供了直观科学的衡量和参考指标。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1相位差和温度t₀的分布曲线图；