[发明专利]一种直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法

权利要求书

1.一种直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、将高压导线与悬浮直升机和作业人员之间的空气间隙定义为第一间隙，将悬浮直升机和作业人员与接地体之间的空气间隙定义为第二间隙；

步骤2、通过静电场一次计算及放电电压一次预测，确定先击穿的间隙及其放电电压值；

步骤3、通过静电场二次计算及放电电压二次预测，确定后放电间隙的放电电压值；

步骤4、通过比较先、后放电两个间隙的放电电压值，得到直升机带电作业组合空气间隙的整体放电电压预测值；

预测方法的具体实现包括以下步骤：

步骤2.1、建立直升机带电作业工况下的组合空气间隙三维有限元仿真模型，对高压导线施加高电位，对接地体和截断空气边界施加零电位，对悬浮直升机和作业人员进行电位自由度耦合，进行静电场一次计算；

步骤2.2、根据静电场一次计算结果，分别定义第一间隙和第二间隙的放电通道及最短路径，提取第一间隙和第二间隙放电通道及最短路径的电场特征集，将其作为输入参量，采用支持向量分类机模型分别对第一间隙和第二间隙的放电电压值进行一次预测；若第一间隙的放电电压预测值小于第二间隙的放电电压预测值，则第一间隙先被击穿，进行步骤2.3；若第一间隙的放电电压预测值大于第二间隙的放电电压预测值，则第二间隙先被击穿，进入步骤2.4；

步骤2.3、第一间隙击穿后，悬浮直升机和作业人员与高压导线等电位，根据第一间隙击穿后的电位变化对直升机和带电作业人员施加高电位，进行静电场二次计算，提取第二间隙的电场特征集并将其作为输入参量，采用支持向量分类机模型对第二间隙的放电电压进行二次预测；比较一次计算中第一间隙的放电电压预测值和二次计算中第二间隙的放电电压预测值，取较大者作为直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测值；

步骤2.4、第二间隙击穿后，直升机和带电作业人员与接地体等电位，根据击穿后的电位变化对直升机和带电作业人员施加零电位，进行静电场二次计算，提取第一间隙的电场特征集并将其作为输入参量，采用支持向量分类机模型对第一间隙的放电电压进行二次预测，比较一次计算中第二间隙的放电电压预测值和二次计算中第一间隙的放电电压预测值，取较大者作为直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测值。

2.如权利要求1所述的直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法，其特征是，高压导线采用高压分裂导线结构，接地体采用单根导线。

3.如权利要求2所述的直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法，其特征是，第一间隙的放电通道指作业人员与高压导线之间的空间区域，第一间隙的最短路径指作业人员与距其最近的高压分裂导线子导线之间的直线路径；第二间隙的放电通道指直升机主旋翼端部与接地体之间的空间区域，第二间隙的最短路径指直升机主旋翼端部到接地体最近距离的直线路径。

4.如权利要求1所述的直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法，其特征是，电场特征集包括电场强度、电场梯度、电场能量、电场不均匀度。

5.如权利要求1所述的直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法，其特征是，支持向量分类机模型需要根据第一间隙和第二间隙的结构特点，选择典型电极间隙或工程间隙结构作为训练样本集对其进行训练得到。

6.如权利要求1所述的直升机带电作业组合空气间隙放电电压预测方法，其特征是，预测方法适用于500kV及以上电压等级输电线路平台法直升机带电作业组合空气间隙在不同间隙配置下的放电电压预测。