[发明专利]基于分数Zener模型的植物油纸绝缘状态评估方法

摘要

基于分数Zener模型的植物油纸绝缘状态评估方法，首先利用分数阶微积分理论推导出分数Zener模型，建立适用于植物油纸绝缘系统分数Zener模型参数与频域介电谱特征量复介电常数的关系式；分别辨识分数Zener模型参数值,计算出复介电常数实部ε'和虚部ε”，引入重合度的概念，将复介电常数计算值和测量值进行对比发现二者重合度高，且低频段有更高的精确度，说明分数Zener模型适合描述植物油纸的弛豫过程；选取合适的模型参数εa、形状参数β、弛豫时间τ作为评估植物油纸绝缘系统老化的特征量并建立模型参数与油中酸值的函数关系式。本发明将分数阶理论运用到电介质的弛豫过程中，发现分数Zener模型携带试品中更多有效信息，从而更准确的评估植物油纸绝缘系统老化状态。

主权项

1.基于分数Zener模型的植物油纸绝缘状态评估方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：首先利用分数阶微积分理论，定义一种介电特性介于电阻与电容之间的元件——分数元，将分数元进行串并联得到分数Zener模型；步骤二：建立适用于植物油纸绝缘系统的模型参数与频域介电谱特征量复介电常数的关系式；步骤三：模型参数辨识的目标函数同时满足复介电常数实部和虚部的计算值与测量值差值最小，并利用遗传优化算法分别辨识分数Zener模型参数值；步骤四：辨识出分数Zener模型参数值后，计算出复介电常数实部ε'和虚部ε”，引入重合度的概念，将复介电常数计算值和测量值进行对比发现二者重合度高，且低频段有更高的精确度，说明分数Zener模型适合描述植物油纸的弛豫过程；步骤五：选取合适的模型参数ε_a、形状参数β、弛豫时间τ，作为评估植物油纸绝缘系统老化的特征量，并建立模型参数与油中酸值的函数关系式；步骤六：用步骤五中模型参数ε_a、形状参数β、弛豫时间τ与油中酸值的拟合关系式，评估植物油纸绝缘系统的老化状态。