专利名称：开关柜局部放电检测仿真方法
技术领域：
本发明涉及电カ系统仿真技术，特别是涉及ー种开关柜局部放电检测仿真方法和系统。
背景技术：
开关柜是电カ系统、大型用户变电站可靠供电的关键设备。统计表明，因局部放电缺陷造成的开关柜事故占到了相当大比率。因此，在电カ系统、大型用户(如高铁、地铁、机场等)变电站开展开关柜局部放电的监测是极其重要的，由于开关柜设备等在经过一定时间的运行后，如器件老化、损坏等原因，其运行中的一些參数会发生变化，而存在故障隐患，通过对开关柜的局部放电进行检测仿真，可以获取其运行エ况的监测，可以对开关柜进行故障预测，避免事故的发生。 目前，常用的开关柜局部放电检测仿真技术，一般是基于物理设备而建立的仿真环境，这些技术虽然能达到逼真的仿真效果，但由于配备各种物理设备需要极大的成本，而且物理设备仿真中需要带电、在高电压条件下进行测试的问题，干扰大、安全性差、效率低，使得其难以成为普遍性仿真技术在当前电カ系统的应用中推广开来，无法满足当前不断发展的电网业务需求。
发明内容
基于此，有必要针对基于物理的开关柜局部放电检测仿真技术成本高、干扰大、安全性差、效率低的问题，提供ー种开关柜局部放电检测仿真方法。ー种开关柜局部放电检测仿真方法，包括如下步骤根据开关柜的局部放电检测定位实测的典型数据建立局部放电模型；在ー个虚拟的开关柜场地中设置ー组包括局部放电点的三维开关柜，其中，所述三维开关柜的局部放电点与所述局部放电模型的局部放电点相对应；响应用户的输入指令在所述三维开关柜上设置测试点，并利用所述局部放电模型检测所述测试点的电磁辐射強度；根据所述电磁辐射强度调整所述开关柜的运行エ况进行监测。上述开关柜局部放电检测仿真方法，将虚拟现实技术与开关柜局部放电检测相结合，虚拟开关柜局部放电模型，并利用该开关柜局部放电模型来对设定测试点进行检测仿真,仿真过程通过计算机完成,无需配备物理设备,仿真的成本低、干扰小、安全性好、效率高，具有极高的推广价值。
图I为ー个实施例的开关柜局部放电检测仿真方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的开关柜局部放电检测仿真方法的具体实施方式
作详细描述。图I示出了一个实施例的开关柜局 部放电检测仿真方法流程图，主要包括如下步骤步骤ー根据开关柜的局部放电检测定位实测的典型数据建立局部放电模型；在一个实施例中，针对于开关柜局部放电产生的电磁辐射及其在空气中的传播特性，虚拟开关柜的局部放电模型，主要包括如下步骤I)读入开关柜局部放电检测定位检测的典型数据，并根据所述典型数据建立电磁辐射模型；其中，所述电磁辐射模型包括局部放电点的电磁辐射与距离的对应关系；如表I所示，表I是IOkV开关柜局部放电检测定位实验中获得的实测数据，描述了典型开关柜局部放电时产生的电磁辐射強度及其传播特性，将该数据进行计算机仿真，获得作为IOkV开关柜局部放电模型的电磁辐射模型。表I:
距离(cm) f 15 [ 20 I 25 I 30 l' 35 f 40 [45 [ 50 60场强(V/m) l' 2. 63 [ 2. I ] I. 69 ] I. 44 l' I. 22 l' I. 09 [ 0. 97 [ 0. 88 6 XICT82)计算以所述局部放电点为中心的空间内电磁辐射強度分布的拟合公式；优选地，在仿真建立电磁辐射模型后，利用差值法对实测数据进行处理，拟合出以局部放电点为中心的空间内，电磁辐射强度分布与距离之间的拟合公式，具体如下首先，定义实测数据的典型数据；例如，定义表I中IOkV开关柜局部放电检测定位的实测数据的典型数据，将实测数据表示成“距离，场强度”结点，并保存在ー个线性数组中，数组的第一个值为[15，2. 63]，最后ー个为[60，6X10_8]。然后，对线性数组中的结点进行线性插值计算；例如，根据表I中的实测数据能够获得9个结点，根据设定的插值数量，在每两个结点之间的距离进行插值计算，进而可以获得更多“距离”点所对应的“电磁辐射強度”。优选地，考虑到局部放电点的电磁辐射強度分布中，离局部放电点较远或较近时电磁辐射强度变化不大的特性，主要对局部放电点的电磁辐射强度随距离变化较大的距离范围内进行插值计算。具体地，对于由表I得到线性数组进行插值计算，包括如下过程若Di小于或等于15cm，则认为该点无限接近放电点，其辐射强度Vi取第一点的辐射強度，即取Vi=2. 63 ；若Di大于或等于60cm，则认为该点距离放电点较远，其辐射强度Vi取最后一点的福射強度，即取1=6X10'若Di在15cnT60Cm之间，则采用线性插值法计算其电磁辐射強度，设Di大于Dj式小于D”，则辐射強度Vi的计算公式如下
(I)-D)—(y —「丨) Vi = F,—と丄^^^^ 公式(I)
7)/I式中，Dj和ん是线性数组中相邻的两点，Vj和'+1是该两点对应的电磁辐射强度。需要说明的是，Di是指检测点离局部放电点的空间距离，其计算过程可以通过空间坐标系来进行计算。设局部放电点的空间坐标位置为(Xtl, Y0, Ztl),空间中某检测点的坐标为(Xi, Yi,Zi)，则该检测点与局部放电点的空间距离Di为
权利要求
1.ー种开关柜局部放电检测仿真方法，其特征在于，包括以下步骤 根据开关柜的局部放电检测定位实测的典型数据建立局部放电模型； 在ー个虚拟的开关柜场地中设置ー组包括局部放电点的三维开关柜，其中，所述三维开关柜的局部放电点与所述局部放电模型的局部放电点相对应； 响应用户的输入指令在所述三维开关柜上设置测试点； 利用所述局部放电模型检测所述测试点的电磁辐射強度； 根据所述电磁辐射强度调整所述开关柜的运行エ况进行监测。
2.根据权利要求I所述的开关柜局部放电检测仿真方法，其特征在于，所述根据开关柜的局部放电检测定位实测的典型数据建立局部放电模型步骤具体包括 读入开关柜局部放电检测定位检测的典型数据，并根据所述典型数据建立电磁辐射模型；其中，所述电磁辐射模型包括局部放电点的电磁辐射与距离的对应关系； 计算以所述局部放电点为中心的空间内电磁辐射強度分布的拟合公式； 根据所述拟合公式建立电磁辐射強度测试程序。
3.根据权利要求2所述的开关柜局部放电检测仿真方法，其特征在于，所述在ー个虚拟的开关柜场地中设置ー组包括局部放电点的三维开关柜步骤具体包括 采用虚拟现实技术，建立一个虚拟的开关柜场地； 在所述开关柜场地上，采用虚拟现实技术设置一组三维开关柜； 在所述三维开关柜上设置局部放电点。
4.根据权利要求2所述的开关柜局部放电检测仿真方法，其特征在于，所述利用所述局部放电模型检测所述测试点的电磁辐射強度步骤包括 计算所述测试点与所述三维开关柜的局部放电点之间的距离； 将所述距离代入所述电磁辐射强度测试程序中的拟合公式计算所述测试点的电磁辐射強度。
全文摘要
本发明提供一种开关柜局部放电检测仿真方法，该方法包括根据开关柜的局部放电检测定位实测的典型数据建立局部放电模型；在一个虚拟的开关柜场地中设置一组包括局部放电点的三维开关柜，其中，所述三维开关柜的局部放电点与所述局部放电模型的局部放电点相对应；响应用户的输入指令在所述三维开关柜上设置测试点；利用所述局部放电模型检测所述测试点的电磁辐射强度；根据所述电磁辐射强度调整所述开关柜的运行工况进行监测。本发明的技术，虚拟开关柜局部放电模型，并利用该开关柜局部放电模型来对设定测试点进行检测仿真，仿真过程通过计算机完成，无需配备物理设备，仿真的成本低、干扰小、安全性好、效率高，具有极高的推广价值。
文档编号G01R31/12GK102749564SQ20121025883
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者刘宇, 吴海宏, 宁宇, 张德智, 张显聪, 方健, 易满成, 易鹭, 曹柏林, 李光茂, 林昌年, 王勇, 覃煜, 陆国俊, 陈俊, 黄炎光 申请人:广州供电局有限公司