[发明专利]避雷器非线性伏安特性“拐弯点”及其“弯曲系数”拟合方法

说明书

本发明涉及一种避雷器非线性伏安特性“拐弯点”及其“弯曲系数”拟合方法，属于避雷器电气特性评估技术领域，该方法包含如下步骤：S1：搭建避雷器非线性伏安特性测量平台，正确安装并接线；S2：对避雷器施加不同幅值的直流电压，读取并记录该电压下的电流值；S3：根据记录得到的直流电压值和对应的电流值进行函数拟合，并对拟合的函数进行模型参数优化；S4：采用遗传算法对所述模型参数优化函数进行迭代计算，完成模型参数估计；S5：根据避雷器非线性伏安特性曲线，并通过模型参数对“拐弯点”及“弯曲系数”进行计算。本发明方法实现了定量的描述避雷器的故障严重程度，为进一步对避雷器绝缘状态诊断奠定基础。

技术领域

本发明属于避雷器电气特性评估技术领域，涉及一种避雷器非线性伏安特性“拐弯点”及其“弯曲系数”拟合方法。

背景技术

金属氧化物避雷器(MOA)由于其优异的非线性伏安特性而作为电网中过电压保护的重要设备，保护其他设备免受过电压侵袭。然而MOA的运行可靠性很大程度上取决于其电气性能的好坏，其在运行过程中会承受持续运行电压应力的作用，同时也经常遭受各种过电压应力、热应力和机械应力的综合作用，使得MOA逐渐劣化，电气性能逐渐下降从而直接危及电网中其他被保护设备的运行及供电可靠性，因此评估金属氧化物避雷器的电气特性对保证电网的安全稳定运行具有重要的意义。

目前对于避雷器的电气特性的评估有一些方法，如检测避雷器的总泄漏电流，然而该方法只有避雷器严重老化和受潮的时候才奏效，该方法并不灵敏；如检测避雷器的三次谐波电流值，然而该法不能反映避雷器是否内部受潮或者存在污秽现象，只能用于避雷器老化和故障的诊断；如补偿容性电流的阻性电流测量法，然而该法容易受到电网中谐波的影响。避雷器的非线性伏安特性曲线(如图1)是避雷器的电气特性的重要表征之一，其中由于受到高温，大电流冲击和受潮等外界因素的影响导致内部阀片的绝缘状态发生改变，进而影响到非线性伏安特性曲线的形状。现行的根据避雷器伏安特性曲线的对避雷器的判别方法主要集中在直接画出故障前后的避雷器伏安特性曲线，通过肉眼判断避雷器伏安特性曲线的变化来辨别避雷器故障的严重程度，其结果受到人为影响因素大，不够准确和直接。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种避雷器非线性伏安特性“拐弯点”及其“弯曲系数”拟合方法，实现定量的描述避雷器的故障严重程度，为进一步对避雷器绝缘状态诊断奠定基础。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

避雷器非线性伏安特性“拐弯点”及其“弯曲系数”拟合方法，该方法包含如下步骤：

S1：搭建避雷器非线性伏安特性测量平台，正确安装并接线；

S2：对避雷器施加不同幅值的直流电压，读取并记录该电压下的电流值；

S3：根据记录得到的直流电压值和对应的电流值进行函数拟合，并对拟合的函数进行模型参数优化；

S4：采用遗传算法对所述模型参数优化函数进行迭代计算，完成模型参数估计；

S5：根据避雷器非线性伏安特性曲线，并通过模型参数对“拐弯点”及“弯曲系数”进行计算。

进一步，步骤S1中避雷器非线性伏安特性测量平台包含直流电压发生器，保护电阻，阻容分压器，电流计和避雷器，所述直流电压发生器的一端通过保护电阻连接至阻容分压器的正极输入端，阻容分压器的正极输出端连接至避雷器的高压端，避雷器的接地端通过电流计接地，直流发生器的负极以及阻容分压器的负极均接地。

进一步，所述避雷器放置在温控箱内，所述温控箱用于调节避雷器的环境温度。

进一步，所述温控箱设定的温度值为30℃。