本申请提供了一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法、系统及电子设备，所述仿真方法获取盆式绝缘子的三维几何模型和基于所述三维几何模型的温度分布，利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式，把三维几何模型划分为若干个区域，根据温度分布和关系式确定各区域的介电常数，基于各区域的介电常数和三维几何模型对盆式绝缘子进行电场仿真，得到盆式绝缘子的三维电场分布仿真模型，本发明专利技术提供的仿真方法优化了盆式绝缘子的电场计算，使仿真计算得到的电场分布更加贴合实际，减小计算带来的误差，更精确地指导盆式绝缘子设计，以达到降低成本、减小设计难度的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气设备电场分析技术，具体涉及一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法、系统及电子设备。
技术介绍
1、盆式绝缘子在gis设备中发挥绝缘、支撑导体、分隔气室等作用，是保证gis稳定运行关键设备之一。在gis设备运行过程中，由于中心导体承载电流、壳体感应电流而产生热量等，盆式绝缘子温度升高，gis设备稳定运行时，盆式绝缘子的中心嵌件至接地法兰的温度会呈现相对稳定的梯度分布。
2、常用的盆式绝缘子由环氧树脂复合材料浇筑，其介电常数随着温度的升高而升高，从而影响绝缘子不同位置的电场分布，但是现有的电场计算方法没有考虑绝缘子温度的梯度分布对电场分布的影响，把绝缘子介电常数整体确定为同一个值，导致电场计算结果与实际情况存在较大误差。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法、系统及电子设备，考虑温度对介电常数的影响，对盆式绝缘子的区域设置不同的介电常数，使得建立的三维电场分布模型更符合实际工作场景。
2、本专利技术提供一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，包括：
3、获取盆式绝缘子的三维几何模型和基于该三维几何模型的温度分布；
4、利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式；
5、把三维几何模型划分为若干个区域，根据温度分布和关系式确定各区域的介电常数；
6、基于各区域的介电常数和三维几何模型对盆式绝缘子进行电场仿真，得到盆式绝缘子的三维电场分布仿真模型。
7、进一步地，利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式包括：
8、取与盆式绝缘子的材料相同的试验样品进行温度-介电常数试验，得到介电常数随温度变化的试验结果；
9、利用多项式拟合法对试验结果拟合建立介电常数与温度的关系式。
10、进一步地，利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式包括：
11、取与盆式绝缘子的材料相同的试验样品进行温度-介电常数试验，试验样品数量至少两个，记录试验样品在不同温度下的介电常数；
12、计算相同温度下至少两个试验样品的介电常数的均值；
13、构建拟合数据集，数据集的元素表示各温度对应的介电常数均值；
14、利用多项式拟合法对数据集拟合建立介电常数与温度的关系式。
15、进一步地，根据温度分布和关系式确定各区域的介电常数包括：
16、根据温度分布确定各区域的最高温度；
17、利用关系式计算各区域最高温度对应的介电常数值作为区域的介电常数。
18、进一步地，把三维几何模型划分为若干个区域包括：
19、根据温度分布确定温度梯度值；
20、按如下表达式把三维几何模型划分为若干个区域
21、n＝(tmax-tmin)/δt
22、其中，n表示区域数量，δt表示温度梯度值，tmax和tmin分别表示温度分布中的最高温度和最低温度。
23、进一步地，基于各区域的介电常数和三维几何模型对盆式绝缘子进行电场仿真，得到盆式绝缘子的三维电场分布仿真模型包括：
24、利用仿真软件根据盆式绝缘子的形状确定网格类型和中心嵌件设置，并设置仿真环境的物理场边界为高压、盆式绝缘子的外法兰为0电位；
25、基于各区域的介电常数和三维几何模型在仿真软件上对盆式绝缘子进行电场仿真计算，得到盆式绝缘子表面的三维电场分布模型。
26、另一方面，本专利技术提供一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真系统，包括：
27、数据获取单元，用于获取盆式绝缘子的三维几何模型和基于该三维几何模型的温度分布；
28、拟合单元，用于利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式；
29、模型区域划分单元，用于把三维几何模型划分为若干个区域，根据温度分布和关系式确定各区域的介电常数；
30、电场仿真单元，用于基于各区域的介电常数和三维几何模型基于各区域的介电常数和三维几何模型对盆式绝缘子进行电场仿真，得到盆式绝缘子的三维电场分布仿真模型。
31、进一步地，模型区域划分单元把三维几何模型划分为若干个区域时，具体执行如下过程：
32、根据温度分布确定温度梯度值；
33、按如下表达式把三维几何模型划分为若干个区域
34、n＝(tmax-tmin)/δt
35、其中，n表示区域数量，δt表示温度梯度值，tmax和tmin分别表示温度分布中的最高温度和最低温度。
36、另外，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和处理器；
37、所述存储器，用于存储程序；
38、所述处理器，用于执行所述程序，实现前述盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法的各个步骤。
39、本专利技术提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现前述盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法的各个步骤。
40、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有如下有益效果：
41、本专利技术具体提供了一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法、系统及电子设备，其中的仿真方法利用多项式拟合法建立了盆式绝缘子介电常数和温度的关系式，对盆式绝缘子的三维几何模型进行区域划分，进而根据建立的关系式确定每个区域对应的介电常数，根据各区域对应的介电常数进行电场仿真得到三维电场分布仿真模型，本专利技术优化了盆式绝缘子的电场计算方法，使仿真计算得到的电场分布更加贴合实际，减小计算带来的误差，更精确地指导盆式绝缘子设计，以达到降低成本、减小设计难度的目的；进一步地实施例根据温度梯度值对盆式绝缘子进行区域划分，能够最大限度地简化三维电场模型的建立，提高作业效率，同时兼顾设计者关注的最高温度对应的介电常数，满足gis的绝缘设计需求。
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【技术保护点】
1.一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式包括：
3.根据权利要求2所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式包括：
4.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述根据所述温度分布和关系式确定各区域的介电常数包括：
5.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述把所述三维几何模型划分为若干个区域包括：
6.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述基于所述各区域的介电常数和三维几何模型对盆式绝缘子进行电场仿真，得到盆式绝缘子的三维电场分布仿真模型包括：
7.一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真系统，其特征在于，所述模型区域划分单元把所述三维几何模型划分为若干个区域时，具体执行如下过程：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
10.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～6任一项所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法。
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【技术特征摘要】
1.一种盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式包括：
3.根据权利要求2所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述利用多项式拟合法建立盆式绝缘子的介电常数与温度的关系式包括：
4.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述根据所述温度分布和关系式确定各区域的介电常数包括：
5.根据权利要求1所述的盆式绝缘子三维电场分布的仿真方法，其特征在于，所述把所述三维几何模型划分为若干个区域包括：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红斌，黄青丹，苏海博，覃煜，朱劲磊，陈俊，黎旭，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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