一种GIS设备温升特性仿真模型的构建方法及装置

1.一种GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述方法包括：根据质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律、麦克斯韦方程组以及GIS设备特性参数，构建初始仿真模型；获取GIS模拟试验设备的试验数据；所述试验数据包括所述GIS模拟试验设备在模拟实际工况的GIS设备存在内部过热缺陷时，所述GIS模拟试验设备的内部导体的第一温升数据和所述GIS模拟试验设备的外壳的第二温升数据；根据所述试验数据对所述初始仿真模型的GIS设备仿真参数进行修正，获得GIS设备温升特性仿真模型；其中，所述GIS设备特性参数至少包括所述外壳的第一特性参数、所述内部导体的第二特性参数、所述GIS模拟试验设备的盆式绝缘子的第三特性参数、所述GIS模拟试验设备的触头的第四特性参数或充入所述GIS模拟试验设备的流通气体的第五特性参数中的任意一种；其中，所述内部导体若干个第一温度测量位置的上表面和下表面均设置有第一热敏传感器，用于获取相应的第一温度测量位置的上表面温度和下表面温度；则，所述获取GIS模拟试验设备的试验数据具体包括：判断所述GIS模拟试验设备是否处于稳定发热状态；当所述GIS模拟试验设备处于稳定发热状态时，对于内部导体的每一个第一温度测量位置，计算所述上表面温度和所述下表面温度的平均值，将所述平均值作为该第一温度测量位置的测量温度值；获取环境温度值，并根据所述环境温度值和每一个所述第一温度测量位置的测量温度值，计算获得所述内部导体的每一个所述第一温度测量位置所对应的第一温升值；将所有所述第一温度测量位置以及所对应的第一温升值作为所述第一温升数据。 2.如权利要求1所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述第一特性参数包括所述外壳的质量密度、比热容、热导率、电导率、相对磁导率和金属发射率中的任意一种或任意组合；所述第二特性参数包括所述内部导体的质量密度、比热容、热导率、电导率、相对磁导率和金属发射率中的任意一种或任意组合。 3.如权利要求1所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述第三特性参数包括所述盆式绝缘子的质量密度和/或比热容。 4.如权利要求1所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述第四特性参数包括所述触头的质量密度、比热容、热导率、电导率和相对磁导率中的任意一种或任意组合。 5.如权利要求1所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述第五特性参数包括所述流通气体的质量密度、比热容、热导率、粘度、相对压力和摩尔质量中的任意一种或任意组合。 6.如权利要求1所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述外壳的第二温度测量位置设置有若干个第二热敏传感器，用于获取第二温度测量位置的若干个外壳温度值；则，所述获取GIS模拟试验设备的试验数据还包括：当所述GIS模拟试验设备处于稳定发热状态时，计算若干个所述外壳温度值的第二温度平均值；获取所述外壳的红外测试图；确定所述红外测试图中，与所述第二温度测量位置相对应的图片位置，并读取所述图片位置的第一红外温度值；选取所述红外测试图中若干个温度分布位置，并读取若干个所述温度分布位置对应的第二红外温度值；并根据所述第一红外温度值和所述第二温度平均值，对若干个所述第二红外温度值进行校正；根据所述环境温度值和每一个所述温度分布位置对应的第二红外温度值，计算每一个所述温度分布位置对应的第二温升值；将所有所述温度分布位置以及所对应的第二温升值作为所述第二温升数据。 7.如权利要求1所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述判断所述GIS模拟试验设备是否处于稳定发热状态具体包括：每隔预设时间间隔，读取所述第一温度测量位置的当前上表面温度和当前下表面温度；计算并记录所述当前上表面温度和所述当前下表面温度的当前平均值；获取上一次计算的所述第一温度测量位置的历史上表面温度和历史下表面温度的历史平均值；计算所述当前平均值与所述历史平均值的差值，并将所述差值与预设的差值阈值进行比较；当所述差值不超过所述差值阈值时，则判定判断所述GIS模拟试验设备处于稳定发热状态；当所述差值超过所述差值阈值时，则判定判断所述GIS模拟试验设备不处于稳定发热状态。 8.如权利要求6所述的GIS设备温升特性仿真模型的构建方法，其特征在于，所述GIS模拟试验设备包括N段通过盆式绝缘子依次连接GIS母线腔体，所述GIS母线腔体均包括所述内部导体和所述外壳，所述内部导体通过触头与所述盆式绝缘子连接；N≥2；其中，第二段所述GIS母线腔体的内部导体通过盆式绝缘子与第一段所述GIS母线腔体的内部导体连接时，与所述盆式绝缘子连接的第二段所述GIS母线腔体的内部导体一端的触头为用于模拟具有过热缺陷的缺陷触头，所述缺陷触头的截面形状为“工”字形。 9.一种GIS设备温升特性仿真模型的构建装置，其特征在于，所述装置包括：构建模块，用于根据质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律、麦克斯韦方程组以及GIS设备特性参数，构建初始仿真模型；获取模块，用于获取GIS模拟试验设备的试验数据；所述试验数据包括所述GIS模拟试验设备在模拟实际工况的GIS设备存在内部过热缺陷时，所述GIS模拟试验设备的内部导体的第一温升数据和所述GIS模拟试验设备的外壳的第二温升数据；修正模块，用于根据所述试验数据对所述初始仿真模型的GIS设备仿真参数进行修正，获得GIS设备温升特性仿真模型；其中，所述GIS设备特性参数至少包括所述外壳的第一特性参数、所述内部导体的第二特性参数、所述GIS模拟试验设备的盆式绝缘子的第三特性参数、所述GIS模拟试验设备的触头的第四特性参数或充入所述GIS模拟试验设备的流通气体的第五特性参数中的任意一种；其中，所述内部导体若干个第一温度测量位置的上表面和下表面均设置有第一热敏传感器，用于获取相应的第一温度测量位置的上表面温度和下表面温度；则，所述获取模块具体包括：判断单元，用于判断所述GIS模拟试验设备是否处于稳定发热状态；第一计算单元，用于当所述GIS模拟试验设备处于稳定发热状态时，对于内部导体的每一个第一温度测量位置，计算所述上表面温度和所述下表面温度的平均值，将所述平均值作为该第一温度测量位置的测量温度值；第二计算单元，用于获取环境温度值，并根据所述环境温度值和每一个所述第一温度测量位置的测量温度值，计算获得所述内部导体的每一个所述第一温度测量位置所对应的第一温升值；并将所有所述第一温度测量位置以及所对应的第一温升值作为所述第一温升数据。