[发明专利]一种直流输电线路空气间隙放电电压的预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种直流输电线路空气间隙放电电压的预测方法及系统，属于高电压与绝缘技术领域。本发明方法包括：针对直流输电线路，获取直流输电线路的基础信息数据，并进行直流输电线路杆塔塔头间隙的放电试验，获取间隙放电的特征数据，对基础信息数据及特性数据进行训练，获取训练模型；获取待测直流输电线路的基础信息数据，并输入至训练模型，获取输出数据，所述输出数据即为直流输电线路空气间隙的放电电压。本发明与传统的杆塔塔头间隙放电电压计算方式相比，具有更高的预测精度，不需要繁琐的计算程序，只需要输入均压环尺寸、气象参数、塔身宽度、间隙距离即可实现击穿电压的预测。

技术领域

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，并且更具体地，涉及一种直流输电线路空气间隙放电电压的预测方法及系统。

背景技术

我国能源分布和经济发展极不平衡的现状导致我国需要发展超特高压输电工程，将西部蕴藏的电力资源输送到经济发达的东部地区。超特高压输电工程具有输电容量大、输电线路长、电压等级高等特点，这为超特高压输电工程的绝缘配置带来重大挑战。空气间隙是超特高压输电线路的主要外绝缘形式，输电线路杆塔塔头空气间隙的放电特性是超特高压输电线路外绝缘设计的重要依据，外绝缘设计的合理性直接影响输变电工程设计的经济性和安全性。

超特高压架空线路跨区互联输送距离长，输电工程沿路气候变化复杂，均压环尺寸、塔身宽度、杆塔所处地区的气候、海拔等因素都会对杆塔塔头间隙的放电产生影响。科学的选择绝缘水平，合理的确定间隙距离是优化外绝缘设计的关键问题。目前，国内外杆塔塔头空气间隙的击穿电压主要通过试验方法获得，而试验成本高、周期长，部分学者基于一定量的放电试验提出了经验公式拟合、物理模型计算等方法计算杆塔塔头空气间隙击穿电压，但这些方法目前都存在一定的局限性。

现有的输电线路杆塔空气间隙放电电压一般都是通过试验获得，比如针对±800kV输电线路，开展了海拔55m的真型尺寸塔头的操作冲击放电试验，获得了不同间隙距离的放电特性曲线，通过曲线可以计算得到不同间隙下的放电电压。

其他气象条件下的放电电压的计算可以通过标准GB/T16927.1或者IEC60071-2标准中的气象或者海拔校正方法，通过相应的公式计算得到。

现有技术主要有以下缺点：

(1)适用性差，所得的电压严格依赖于均压环尺寸、杆塔结构、气象条件等参数，相关参数变化后，会引起电压变化较大。

(2)以前的气象参数校正方法为简单的数学公式，计算精度较差。

(3)以前的计算方法海拔适用性也较差，仅适用于低海拔地区。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种直流输电线路空气间隙放电电压的预测方法，包括：

针对直流输电线路，获取直流输电线路的基础信息数据，并进行直流输电线路杆塔塔头间隙的放电试验，获取间隙放电的特征数据，对基础信息数据及特性数据进行训练，获取训练模型；

获取待测直流输电线路的基础信息数据，并输入至训练模型，获取输出数据，所述输出数据即为直流输电线路空气间隙的放电电压。

可选的，放电试验时，选取不同的电压等级及不同的气象条件进行。

可选的，获取训练模型，具体包括：

将基础信息数据作为训练数据，特性数据作为输出数据，并对训练数据进行归一化处理，获取归一化数据；

将归一化数据输入至SVR模型，进行寻优处理，获取最优参数，根据最优参数确定最优SVR模型

对训练数据、输出数据及最优SVR模型，进行集成算法学习，获取训练模型。

可选的，训练数据，包括：间隙结构参数和气象参数；