本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、特高壓變壓器被譽(yù)為電網(wǎng)的“心臟”，其安全性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。然而，由于對(duì)高能電弧放電防爆技術(shù)掌握不足，內(nèi)部故障時(shí)燃爆風(fēng)險(xiǎn)極高。

2、其中，深入研究變壓器油中電弧特性，計(jì)算等離子體關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而建立電弧壓力仿真模型，設(shè)計(jì)有效防爆措施，并進(jìn)行防爆校核，對(duì)于保障變壓器安全運(yùn)行和保護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。這些研究將提升設(shè)備可靠性，為防止電網(wǎng)事故提供重要數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

3、但是，目前絕大多數(shù)研究?jī)H針對(duì)真空或絕緣氣體中電弧放電等離子體組分計(jì)算，或針對(duì)水中電爆炸等離子體，相較之下對(duì)變壓器油中電弧放電等離子體的了解僅僅停留在定性分析層面，缺少對(duì)油中電弧放電發(fā)展演化過(guò)程中等離子體的準(zhǔn)確建模。

4、因此，亟須一種針對(duì)變壓器油中電弧放電等離子體關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算方法，為搭建仿真模型提供參數(shù)支持。這對(duì)于揭示油中長(zhǎng)間隙電弧放電的宏觀和微觀發(fā)展機(jī)理，探究油中工頻高能電弧放電特性及演化規(guī)律具有重要的科學(xué)價(jià)值和工程意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法和系統(tǒng)，能夠解決以上至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法，包括：

3、對(duì)變壓器油進(jìn)行工頻電弧放電，以確定所述變壓器油中的等離子體通道形成時(shí)各個(gè)元素的初始粒子濃度，以及采集所述工頻電弧放電的輻射光；

4、對(duì)所述輻射光進(jìn)行光譜分析，并基于光譜分析結(jié)果，確定所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度；

5、基于所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，對(duì)各個(gè)所述元素的初始粒子濃度進(jìn)行迭代修正，得到各個(gè)所述元素的目標(biāo)粒子濃度；

6、基于各個(gè)所述元素的目標(biāo)粒子濃度，確定所述變壓器油中等離子體的物理性能。

7、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定裝置，該裝置包括：

8、電弧放電模塊，用于對(duì)變壓器油進(jìn)行工頻電弧放電，以確定所述變壓器油中的等離子體通道形成時(shí)各個(gè)元素的初始粒子濃度，以及采集所述工頻電弧放電的輻射光；

9、光譜分析模塊，用于對(duì)所述輻射光進(jìn)行光譜分析，并基于光譜分析結(jié)果，確定所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度；

10、粒子濃度確定模塊，用于基于所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，對(duì)各個(gè)所述元素的初始粒子濃度進(jìn)行迭代修正，得到各個(gè)所述元素的目標(biāo)粒子濃度；

11、物理性能確定模塊，用于基于各個(gè)所述元素的目標(biāo)粒子濃度，確定所述變壓器油中等離子體的物理性能。

12、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述處理用于從所述存儲(chǔ)器中獲取所述指令并執(zhí)行所述指令，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例任一項(xiàng)所述的變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法。

13、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)指令用于提供給計(jì)算機(jī)，以指示所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例任一項(xiàng)所述的變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法。

14、采用本發(fā)明技術(shù)方案，在對(duì)變壓器油進(jìn)行工頻電弧放電，先確定變壓器油中的等離子體通道形成時(shí)各個(gè)元素的初始粒子濃度，并采集所述工頻電弧放電的輻射光，對(duì)輻射光進(jìn)行光譜分析，并基于光譜分析結(jié)果，確定所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，從而利用等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，對(duì)各個(gè)元素的初始粒子濃度進(jìn)行迭代修正，得到各個(gè)元素的目標(biāo)粒子濃度，從而，利用各個(gè)元素的準(zhǔn)確的粒子濃度，可以準(zhǔn)確地描述變壓器油中等離子體的物理性能。

15、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書(shū)而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述變壓器油中的等離子體通道形成時(shí)各個(gè)元素的初始粒子濃度，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述變壓器油中的等離子體通道形成時(shí)各個(gè)元素的初始粒子濃度，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于光譜分析結(jié)果，確定所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，對(duì)各個(gè)所述元素的初始粒子濃度進(jìn)行迭代修正，得到各個(gè)所述元素的目標(biāo)粒子濃度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各個(gè)所述元素的目標(biāo)粒子濃度，確定所述變壓器油中等離子體的物理性能，包括：

8.一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定裝置，其特征在于，包括：

9.一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

10.一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)指令用于提供給計(jì)算機(jī)，以指示所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種變壓器油中電弧放電等離子體的物理性能確定方法和系統(tǒng)，涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)方案為：對(duì)變壓器油進(jìn)行工頻電弧放電，以確定變壓器油中的等離子體通道形成時(shí)各個(gè)元素的初始粒子濃度，以及采集工頻電弧放電的輻射光；對(duì)輻射光進(jìn)行光譜分析，并基于光譜分析結(jié)果，確定變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度；基于變壓器油中的等離子體中的粒子種類(lèi)、重粒子溫度、電子溫度和激發(fā)態(tài)溫度，對(duì)各個(gè)元素的初始粒子濃度進(jìn)行迭代修正，得到各個(gè)元素的目標(biāo)粒子濃度；基于各個(gè)元素的目標(biāo)粒子濃度，確定變壓器油中等離子體的物理性能。從而，可以準(zhǔn)確地描述變壓器油中等離子體的物理性能。

技術(shù)研發(fā)人員：高春嘉,程昊,薛曉強(qiáng),齊波,李成榕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華北電力大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15