[发明专利]一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法

权利要求书

1.一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、获取油纸绝缘的频域介电谱测试数据；

步骤S2、建立油纸绝缘系统混合极化等效电路模型，并建立求解模型参数的方程；

步骤S3、采用基本粒子群算法求解模型各元件参数值；

步骤S4、根据步骤S3建立模型各元件参数值与微水含量拟合数学关系式；

步骤S5、由步骤S4所得数学关系式评估油纸绝缘的微水含量。

2.根据权利要求1所述的一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，其特征在于，所述步骤S1的具体实现方式为：利用DIRANA介电响应分析仪测试油纸绝缘系统，获取其对应的频域介电谱数据：介质损耗因数tanδ、复电容实部C'和虚部C”。

3.根据权利要求1所述的一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，其特征在于，所述步骤S2的具体实现方式为：

步骤S21、建立由几何等效电路、RC串联极化等效电路和界面极化等效电路组成的油纸绝缘系统混合极化等效电路模型，其中RC串联极化等效电路的支路数n＝4，界面极化等效电路的支路数N＝2；

步骤S22、根据步骤S21建立的油纸绝缘系统混合极化等效电路模型，推导模型参数复电容实部C'、复电容虚部C”以及介质损耗因数tanδ在频域下的数学表达式，三者具体表达式为式(1)-式(3)所示：

步骤S23、建立求解油纸绝缘系统混合极化等效电路模型参数的多元非线性方程组以及优化求解参数的总体优化目标函数，具体表达式如式(4)和式(5)所示：

式(4)、(5)中，C'_FDS(w₁)～C'_FDS(w_j)、C”_FDS(w_j+1)～C”_FDS(w_k)分别是FDS测量下的频域介电谱曲线上对应角频率w_i的复电容实部值和虚部值，tanδ_FDS(w_k+1)～tanδ_FDS(w_m)为同一角频率w_i的介质损耗因数值，而C'(w₁)～C'(w_j)、C”(w_j+1)～C”(w_k)、tanδ(w_k+1)～tanδ(w_m)为油纸绝缘系统混合极化等效电路模型中要求的未知参数；tanδ_FDS(w_i)、C'_FDS(w_i)、C”_FDS(w_i)为FDS测试的一角频率处的测试值，tanδ(w_i)、C'(w_i)、C”(w_i)为对应同一角频率处由式(1)-式(3)计算所得。

4.根据权利要求3所述的一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，其特征在于，所述步骤S3的具体实现方式为：基于步骤S1所获取的油纸绝缘频域介电数据以及步骤S23所建立的多元非线性方程组，基于基本粒子群算法在MATLAB环境下求解油纸绝缘系统混合极化等效电路模型中各元件参数值。

5.根据权利要求1所述的一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，其特征在于，所述步骤S4的具体实现方式为：基于步骤S3建立模型各元件参数值中的绝缘电阻参数值与微水含量的数学关系式。

6.根据权利要求1所述的一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，其特征在于，所述步骤S5的具体实现方式为：基于步骤S1再获取一组新微水含量的数据并根据步骤S3、S4求出微水含量，从而验证数学公式的有效性与可行性。