一种高压直流套管介电响应诊断方法及装置与流程

本说明书属于电力设备状态监测与故障诊断，尤其涉及一种高压直流套管介电响应诊断方法及装置。

背景技术：

1、高压直流套管是换流变压器、平波电抗器及阀厅穿墙接口中的关键绝缘部件，其介电响应易受运行工况变化影响。现有技术通常采用环境温度、单点温度或平均温度对介电响应数据进行修正，难以充分表征高压直流套管内部非均匀温度分布及不同频带介电响应对运行工况的差异化敏感特性，因而存在不同运行工况下介电响应数据可比性不足、绝缘状态诊断结果易受工况扰动的问题。

2、针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本说明书提供一种高压直流套管介电响应诊断方法及装置，解决了不同运行工况下高压直流套管介电响应数据可比性较差，导致绝缘状态诊断准确性不足的问题。

2、本说明书提供了一种高压直流套管介电响应诊断方法及装置，包括：

3、获取目标高压直流套管的实测介电响应数据、外表面多点温度数据、运行工况数据和预设参考工况；

4、根据所述外表面多点温度数据和所述运行工况数据，确定所述目标高压直流套管的内部温度梯度描述量；

5、根据所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和所述预设参考工况，对所述实测介电响应数据进行补偿，确定所述预设参考工况下的目标介电响应数据；

6、根据所述目标介电响应数据，确定所述目标高压直流套管的绝缘状态诊断结果。

7、在一个实施例中，所述运行工况数据包括载流电流和环境边界数据，所述根据所述外表面多点温度数据和所述运行工况数据，确定所述目标高压直流套管的内部温度梯度描述量，包括：

8、利用预设分段热网络模型，根据所述载流电流和所述环境边界数据，确定所述目标高压直流套管的多个内部区域对应的初始温度；

9、根据所述外表面多点温度数据，对所述多个内部区域对应的初始温度进行校正，确定多个内部区域温度；

10、根据所述多个内部区域温度，确定所述内部温度梯度描述量。

11、在一个实施例中，所述多个内部区域包括沿所述目标高压直流套管的轴向分布的多个轴向区域和沿所述目标高压直流套管的径向分布的多个径向区域，所述根据所述多个内部区域温度，确定所述内部温度梯度描述量，包括：

12、根据所述多个轴向区域对应的温度，确定轴向温差；

13、根据所述多个径向区域对应的温度，确定径向温差；

14、根据所述多个内部区域温度，确定等效平均温度；

15、根据所述轴向温差、所述径向温差和所述等效平均温度，确定所述内部温度梯度描述量。

16、在一个实施例中，所述根据所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和所述预设参考工况，对所述实测介电响应数据进行补偿，确定所述预设参考工况下的目标介电响应数据，包括：

17、根据所述实测介电响应数据对应的测试频率，将所述实测介电响应数据划分为多个频带介电响应数据；

18、针对每一所述频带介电响应数据，根据所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和所述预设参考工况，确定所述频带介电响应数据对应的补偿参数；

19、利用各所述频带介电响应数据对应的补偿参数，对各所述频带介电响应数据进行补偿，确定多个补偿介电响应数据；

20、根据所述多个补偿介电响应数据，确定所述目标介电响应数据。

21、在一个实施例中，所述运行工况数据包括载流电流和环境边界数据；当所述载流电流、所述环境边界数据和所述外表面多点温度数据均处于各自对应的预设有效范围内，且所述实测介电响应数据的采集时长大于预设时长或者测试期间的工况稳定性低于预设稳定性阈值时，所述根据所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和所述预设参考工况，对所述实测介电响应数据进行补偿，确定所述预设参考工况下的目标介电响应数据，包括：

22、针对所述实测介电响应数据中的每一测试频率点，根据所述测试频率点对应的测试时间段，确定所述测试频率点对应的频点温度数据和频点运行工况数据；

23、根据所述频点温度数据和所述频点运行工况数据，确定所述测试频率点对应的频点温度梯度描述量；

24、根据所述频点温度梯度描述量、所述频点运行工况数据和所述预设参考工况，确定所述测试频率点对应的频点补偿参数，并利用所述频点补偿参数对所述测试频率点对应的介电响应量进行补偿，确定频点补偿介电响应；

25、根据各所述测试频率点对应的频点补偿介电响应量，确定所述目标介电响应数据。

26、在一个实施例中，所述根据所述目标介电响应数据，确定所述目标高压直流套管的绝缘状态诊断结果，包括：

27、获取所述目标高压直流套管对应的预设健康参考介电响应数据；

28、根据所述目标介电响应数据，确定低频介电响应特征、中频介电响应特征和高频介电响应特征；

29、根据所述目标介电响应数据和所述预设健康参考介电响应数据，确定介电响应残差特征；

30、根据所述低频介电响应特征、所述中频介电响应特征、所述高频介电响应特征和所述介电响应残差特征，确定受潮状态指标、老化状态指标和异常状态指标；

31、根据所述受潮状态指标、所述老化状态指标和所述异常状态指标，确定所述绝缘状态诊断结果。

32、在一个实施例中，所述方法还包括：

33、根据所述实测介电响应数据、所述外表面多点温度数据和所述运行工况数据，确定数据完整性和工况稳定性；

34、将各所述频带介电响应数据对应的补偿参数与相应的预设补偿参数范围进行比较，或者将各所述测试频率点对应的频点补偿参数与相应的预设补偿参数范围进行比较，并根据比较结果确定补偿有效性；

35、根据所述数据完整性、所述工况稳定性和所述补偿有效性，确定诊断置信度；

36、根据所述诊断置信度和所述绝缘状态诊断结果，确定诊断输出结果；其中，当所述诊断置信度低于预设置信度阈值时，所述诊断输出结果包括复测提示。

37、本说明书提供了一种高压直流套管介电响应诊断装置，包括：

38、数据获取模块，用于获取目标高压直流套管的实测介电响应数据、外表面多点温度数据、运行工况数据和预设参考工况；

39、描述量确定模块，用于根据所述外表面多点温度数据和所述运行工况数据，确定所述目标高压直流套管的内部温度梯度描述量；

40、响应数据确定模块，用于根据所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和所述预设参考工况，对所述实测介电响应数据进行补偿，确定所述预设参考工况下的目标介电响应数据；

41、结果确定模块，用于根据所述目标介电响应数据，确定所述目标高压直流套管的绝缘状态诊断结果。

42、本说明书还提供了一种电子设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现一种高压直流套管介电响应诊断方法。

43、本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现一种高压直流套管介电响应诊断方法。获取目标高压直流套管的实测介电响应数据、外表面多点温度数据、运行工况数据和预设参考工况；根据所述外表面多点温度数据和所述运行工况数据，确定所述目标高压直流套管的内部温度梯度描述量；根据所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和所述预设参考工况，对所述实测介电响应数据进行补偿，确定所述预设参考工况下的目标介电响应数据；根据所述目标介电响应数据，确定所述目标高压直流套管的绝缘状态诊断结果。这样，根据外表面多点温度数据和运行工况数据确定高压直流套管的多个内部区域温度及内部温度梯度描述量，并利用所述内部温度梯度描述量、所述运行工况数据和预设参考工况，对实测介电响应数据进行补偿。由此，能够表征套管内部轴向、径向及局部区域的非均匀温度分布，降低载流电流、环境温度、风速及散热边界变化对介电响应数据的影响，提高不同运行工况下介电响应数据的可比性，从而提高绝缘状态诊断结果的准确性和可靠性。