[发明专利]一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测方法及装置

权利要求书

1.一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立训练样本的静电场仿真模型，加载包括击穿电压在内的若干个电压进行仿真计算并提取最短放电路径上的电场特征量，所述最短放电路径上的电场特征量定义为最短放电路径上大于指定电场强度值的电场积分占整个路径积分的比例；

基于所述最短放电路径上的电场特征量对支持向量分类机进行训练，得到最优SVC预测模型；

建立待预测空气间隙的有限元仿真模型，加载预估电压进行静电场计算并提取电场特征量，利用所述最优SVC预测模型的预测结果调整所述预估电压直至所述待预测空气间隙发生击穿。

2.根据权利要求1所述的一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测方法，其特征在于，所述最短放电路径上的电场特征量具体包括：第一高压侧特征量、第二高压侧特征量、第一低压侧特征量和第二低压侧特征量；

所述第一高压侧特征量定义为最短放电路径上高压侧大于指定电场强度值的电场积分占整个路径积分的比例；

所述第二高压侧特征量定义为最短放电路径上高压侧对于指定电场强度值的电场积分占高压侧路径积分的比例；

所述第一低压侧特征量定义为最短放电路径上低压侧大于指定电场强度值的电场积分占整个路径积分的比例；

所述第二低压侧特征量定义为最短放电路径上低压侧对于指定电场强度值的电场积分占低压侧路径积分的比例。

3.根据权利要求2所述的一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测方法，其特征在于，所述加载包括击穿电压在内的若干个电压具体为：

加载电压区间为[(1-a)U，(1+a)U]，步长为0.1aU的总计21个电压，其中U为所述击穿电压，a为常数，[(1-a)U，(1-0.1a)U]为耐受区间，记为-1；[U，(1+a)U]为击穿区间，记为1。

4.根据权利要求3所述的一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测方法，其特征在于，所述加载预估电压进行静电场计算并提取电场特征量，利用所述最优SVC预测模型的预测结果调整所述预估电压直至所述待预测空气间隙发生击穿具体包括：

预估待预测空气间隙的击穿电压为V，设定待加载电压区间为[V_min，V_max]；

加载所述待加载电压区间的电压进行静电场仿真计算并提取电场特征量；

将所述电场特征量输入所述最优SVC预测模型中进行预测，若预测结果均为-1，则重新设定所述待加载电压区间且将V_max设为新的所述待加载电压区间下限；若所述预测结果均为1，则重新设定所述待加载电压区间且将V_min设为新的所述待加载电压区间上限；若所述预测结果中包括-1和1，则将首次出现1的电压作为所述待预测空气间隙的击穿电压。

5.根据权利要求1所述的一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测方法，其特征在于，所述建立训练样本的静电场仿真模型具体包括：

根据所述待预测空气间隙的最短放电路径上电场分布的特点选取相近的间隙组成训练样本，在有限元仿真软件中建立各个训练样本的静电场仿真模型。

6.一种改进的基于最短放电路径的击穿电压预测装置，其特征在于，包括：

第一模型训练模块，用于建立训练样本的静电场仿真模型，加载包括击穿电压在内的若干个电压进行仿真计算并提取最短放电路径上的电场特征量，所述最短放电路径上的电场特征量定义为最短放电路径上大于指定电场强度值的电场积分占整个路径积分的比例；

第二模型训练模块，用于基于所述最短放电路径上的电场特征量对支持向量分类机进行训练，得到最优SVC预测模型；

电压预测模块，用于建立待预测空气间隙的有限元仿真模型，加载预估电压进行静电场计算并提取电场特征量，利用所述最优SVC预测模型的预测结果调整所述预估电压直至所述待预测空气间隙发生击穿。