【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金具，尤其涉及屏蔽球金具空气净距计算方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、换流阀用于直流输电和变换的关键装置。在换流阀内部，屏蔽球金具被广泛应用以降低电磁干扰和提高系统稳定性。屏蔽球金具通过合理布置与周围环境之间的间隙，形成屏蔽效果，减少电场和磁场的干扰，确保换流阀安全可靠地工作。然而，为了保证屏蔽球金具的有效性，确保其与周围环境之间的空气净距是至关重要的。
2、空气净距是指屏蔽球金具与周围金属表面之间(如案板、隔板等)的最小垂直间隙。空气净距的准确计算可以帮助避免电弧放电、击穿和其他故障，保护换流阀设备和提高系统性能。
3、当前，换流阀内屏蔽球金具空气净距计算方法存在一些问题和局限性。现有的屏蔽球金具空气净距计算方法通常基于经验公式、简化模型或理论假设，无法全面考虑真实工程环境的复杂性和多样性，从而导致计算结果的准确性低。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种屏蔽球金具空气净距计算方法、系统、设备和介质，解决了现有的屏蔽球金具空气净距计算方法通常基于经验公式、简化模型或理论假设，无法全面考虑真实工程环境的复杂性和多样性，从而导致计算结果的准确性低的技术问题。
2、本专利技术提供的一种屏蔽球金具空气净距计算方法，包括：
3、获取屏蔽球金具的结构数据，采用所述结构数据分别计算所述屏蔽球金具在多个预设海拔高度下边界重合对应的电压，生成所述预设海拔高度对应的边界电压；
4、分别按照所述边界电压进行正极性操作冲击
5、采用所述放电电压试验值进行模型构建并进行放电电压计算，生成中间屏蔽球金具放电电压计算模型和所述预设海拔高度对应的放电电压计算值；
6、根据所述放电电压计算值与对应的放电电压试验值之间的误差对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行更新，生成目标屏蔽球金具放电电压计算模型；
7、通过所述目标屏蔽球金具放电电压计算模型获取所述屏蔽球金具对应的目标海拔下的空气净距，生成所述屏蔽球金具对应的空气净距。
8、可选地，所述采用所述结构数据分别计算所述屏蔽球金具在多个预设海拔高度下边界重合对应的电压，生成所述预设海拔高度对应的边界电压的步骤，包括：
9、采用多物理场仿真软件按照所述结构数据进行模型构建，生成所述屏蔽球金具对应的球-板模型；
10、按照预设电压施加要求在所述球-板模型上分别进行多个预设海拔高度下的球电极电压模拟，生成所述预设海拔高度对应的电极变化数据；
11、将所述电极变化数据分别代入预设上边界条件公式和预设下边界条件公式进行边界计算，生成所述电极变化数据对应的上边界数据和下边界数据；
12、所述预设上边界条件公式为：
13、
14、式中，d1表示电极表面；d2表示上边界距离电极表面的距离；ncrit表示形成流注所需临界电荷数，取值为0.55×10-8；α为电离系数；η为吸附系数；e表示自然常数，取2.718；
15、所述预设下边界条件公式为：
16、α＝η；
17、式中，α为电离系数；η为吸附系数；其中α、η取值与空间电场强度及空气相对密度相关，空间电场强度的计算公式为：
18、
19、
20、式中，α为电离系数；η为吸附系数；e为空间电场强度，kv/cm；e表示自然常数，取2.718；δ为空气相对密度，空气相对密度的计算公式为：
21、
22、式中，δ为空气相对密度；t表示各海拔下环境温度，单位为℃；p表示各个海拔大气压强；p0表示标准大气压强，取值为101kpa；
23、当所述上边界数据等于所述下边界数据时，将当前时刻所述球-板模型对应的电压值作为所述预设海拔高度对应的边界电压。
24、可选地，所述分别按照所述边界电压进行正极性操作冲击放电试验，生成所述预设海拔高度对应的放电电压试验值的步骤，包括：
25、按照所述结构数据进行试验装置模拟化，生成试验装置；
26、按照所述预设海拔高度对应的边界电压，采用正极性操作冲击电压波形对所述试验装置进行多个预设间隙距离的冲击试验，生成所述预设海拔高度对应的放电电压试验值。
27、可选地，采用所述放电电压试验值进行模型构建并进行放电电压计算，生成中间屏蔽球金具放电电压计算模型和所述预设海拔高度对应的放电电压计算值的步骤，包括：
28、按照相同间隙间距将全部所述预设海拔高度对应的放电电压试验值进行划分，生成多个模型训练集；
29、采用所述模型训练集分别输入初始屏蔽球金具放电电压计算模型进行参数计算，确定模型参数；
30、所述初始屏蔽球金具放电电压计算模型为：
31、
32、式中，u50表示放电电压试验值；u0表示0m海拔下棒-板正极性操作冲击放电电压，其单位为kv；h表示海拔高度，其单位为m；e表示自然常数，取2.718；k表示形状因子，取值由屏蔽球的尺寸及间隙结构确定；a、b表示海拔因子，k、a、b为无量纲；
33、采用所述模型参数更新所述初始屏蔽球金具放电电压计算模型，生成中间屏蔽球金具放电电压计算模型；
34、将所述预设海拔高度代入所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行计算，生成所述预设海拔高度对应的放电电压计算值。
35、可选地，所述根据所述放电电压计算值与对应的放电电压试验值之间的误差对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行更新，生成目标屏蔽球金具放电电压计算模型的步骤，包括；
36、采用预设误差计算公式分别计算所述放电电压计算值与对应的放电电压试验值之间的误差，生成平均绝对误差百分比；
37、所述预设误差计算公式为：
38、
39、式中，y表示平均绝对误差百分比；n表示试验海拔点的个数；i取值为1，2，…，n；ui表示第i个海拔点放电电压试验值；ui'表示第i个海拔点放电电压计算值；
40、根据所述平均绝对误差百分比和预设阈值对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行更新，生成目标屏蔽球金具放电电压计算模型。
41、可选地，所述根据所述平均绝对误差百分比和预设阈值对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行更新，生成目标屏蔽球金具放电电压计算模型的步骤，包括：
42、判断所述平均绝对误差百分比是否大于预设阈值；
43、若是，则计算所述平均绝对误差百分比对应的放电电压计算值与放电电压试验值之间的平均值，生成调节参数；
44、采用所述调节参数对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行模型参数修正，生成目标屏蔽球金具放电电压计算模型；
45、若否，则将所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型作为目标屏蔽球金具放电电压计算模型。
46、可选地，所述通过所述目标屏蔽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述采用所述结构数据分别计算所述屏蔽球金具在多个预设海拔高度下边界重合对应的电压，生成所述预设海拔高度对应的边界电压的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述分别按照所述边界电压进行正极性操作冲击放电试验，生成所述预设海拔高度对应的放电电压试验值的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述采用所述放电电压试验值进行模型构建并进行放电电压计算，生成中间屏蔽球金具放电电压计算模型和所述预设海拔高度对应的放电电压计算值的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述根据所述放电电压计算值与对应的放电电压试验值之间的误差对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行更新，生成目标屏蔽球金具放电电压计算模型的步骤，包括；
6.根据权利要求5所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述根据所述平均绝
7.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述通过所述目标屏蔽球金具放电电压计算模型获取所述屏蔽球金具对应的目标海拔下的空气净距，生成所述屏蔽球金具对应的空气净距的步骤，包括：
8.一种屏蔽球金具空气净距计算系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7任一项所述的屏蔽球金具空气净距计算方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7任一项所述的屏蔽球金具空气净距计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述采用所述结构数据分别计算所述屏蔽球金具在多个预设海拔高度下边界重合对应的电压，生成所述预设海拔高度对应的边界电压的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述分别按照所述边界电压进行正极性操作冲击放电试验，生成所述预设海拔高度对应的放电电压试验值的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述采用所述放电电压试验值进行模型构建并进行放电电压计算，生成中间屏蔽球金具放电电压计算模型和所述预设海拔高度对应的放电电压计算值的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的屏蔽球金具空气净距计算方法，其特征在于，所述根据所述放电电压计算值与对应的放电电压试验值之间的误差对所述中间屏蔽球金具放电电压计算模型进行更新，生成目标屏蔽球金具放电电压计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖微，罗兵，刘磊，钟正，张豪峰，范才进，陈少杰，徐永生，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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