一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法、装置及设备

1.一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法，其特征在于，包括：获取电缆样品的环境数据和电缆击穿时间；所述环境数据包括环境对电缆样品施加的电场、温度和机械应力；根据电缆样品的电缆击穿时间，以Weibull分布计算电缆样品对应的特征击穿时间；以电缆样品的环境数据和特征击穿时间，建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型；获取待预测电缆在实际应用环境下的环境数据，以所述预测模型计算待预测电缆的绝缘老化寿命；所述以电缆样品的环境数据和特征击穿时间，建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型，具体为：将n组电缆样品的环境数据和特征击穿时间，两两分别代入电热机械复合场电缆绝缘老化寿命系数模型中，根据系数模型建立高压海缆电缆绝缘老化寿命预测模型；所述n为不小于6的整数，且各组电缆样品的环境数据之间至少有一项不同；所述电热机械复合场电缆绝缘老化寿命系数模型具体为：其中，E 0 、T 0 、M 0 、E 1 、T 1 、M 1 分别为两组电缆样品所处环境的电场强度、温度和机械应力，L 0 为电场强度E 0 、温度T 0 、机械应力M 0 条件下的绝缘寿命，L 1 为电场强度E 1 、温度T 1 、机械应力M 1 条件下的绝缘寿命，L E0 、L T0 、L M0 分别为电场强度E 0 、温度T 0 和机械应力M 0 单一因素作用下的绝缘寿命，L E1 、L T1 、L M1 分别为电场强度E 1 、温度T 1 和机械应力M 1 单一因素作用下的绝缘寿命，G为电场、温度与机械应力的相关性系数；根据电场强度E 0 和E 1 的值，以电场绝缘寿命模型确定L E0 与L E1 的比值，所述电场绝缘寿命模型具体为：其中，h为电场单一作用下的老化系数；根据温度T 0 的值，以温度绝缘寿命模型确定L T0 与L T1 的比值，所述温度绝缘寿命模型具体为：其中，k为温度单一作用下的老化系数；根据机械应力M 0 和M 1 的值，以机械应力绝缘寿命模型确定L M0 与L M1 的比值，所述机械应力绝缘寿命模型具体为：其中，m为机械应力单一作用下的老化系数；根据电场强度E 0 和E 1 的值、温度T的值和机械应力M 0 和M 1 的值，以电热机械多物理场相关系数模型确定G的值，所述电热机械多物理场相关系数模型具体为：其中，n、n′和n″分别为电场与温度相关性系数、电场与机械应力相关性系数和温度与机械应力相关性系数；所述根据系数模型建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型具体为：根据系数模型计算得到系数h、k、m、n、n′和n″的值，以所述系数建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型；所述高压海缆绝缘老化寿命预测模型具体为：其中，L为待预测高压海缆的绝缘老化预测寿命，E、T和M分别为待预测海缆实际应用环境的电场强度、温度和机械应力。 2.根据权利要求1所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法，其特征在于，所述根据电缆样品的电缆击穿时间，以Weibull分布计算各组电缆样品对应的特征击穿时间，具体为：对电缆样品中的电缆击穿时间进行拟合，得到对应的Weibull分布模型，所述Weibull分布模型为：其中，P为击穿概率，α为击穿时间的尺度系数，β为击穿时间的形状系数，t为击穿时间；根据预设的击穿概率，以Weibull分布模型得到电缆样品对应的特征击穿时间。 3.根据权利要求1所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法，其特征在于，所述获取电缆样品的环境数据具体为：获取电缆样品所处的电场恒温箱以及安装电缆样品机械应力装置的设置参数。 4.根据权利要求3所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法，其特征在于，所述电场恒温箱中，能够设置的温度范围为50～150℃，电场强度范围为40～80kV/mm，所述机械应力装置能够施加的拉压应力范围为0～10Mpa。 5.一种高压海缆绝缘老化寿命预测装置，其特征在于，包括：电缆样品实验模块，用于获取电缆样品的环境数据和电缆击穿时间；所述环境数据包括环境对电缆样品施加的电场、温度和机械应力；特征击穿时间计算模块，用于根据电缆样品的电缆击穿时间，以Weibull分布计算电缆样品对应的特征击穿时间；电缆绝缘老化寿命预测模型建立模块，用于以电缆样品的环境数据和特征击穿时间，建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型；电缆绝缘老化寿命预测模块，用于获取待预测电缆在实际应用环境下的环境数据，以所述预测模型计算待预测电缆的绝缘老化寿命；所述以电缆样品的环境数据和特征击穿时间，建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型，具体为：将n组电缆样品的环境数据和特征击穿时间，两两分别代入电热机械复合场电缆绝缘老化寿命系数模型中，根据系数模型建立高压海缆电缆绝缘老化寿命预测模型；所述n为不小于6的整数，且各组电缆样品的环境数据之间至少有一项不同；所述电热机械复合场电缆绝缘老化寿命系数模型具体为：其中，E 0 、T 0 、M 0 、E 1 、T 1 、M 1 分别为两组电缆样品所处环境的电场强度、温度和机械应力，L 0 为电场强度E 0 、温度T 0 、机械应力M 0 条件下的绝缘寿命，L 1 为电场强度E 1 、温度T 1 、机械应力M 1 条件下的绝缘寿命，L E0 、L T0 、L M0 分别为电场强度E 0 、温度T 0 和机械应力M 0 单一因素作用下的绝缘寿命，L E1 、L T1 、L M1 分别为电场强度E 1 、温度T 1 和机械应力M 1 单一因素作用下的绝缘寿命，G为电场、温度与机械应力的相关性系数；根据电场强度E 0 和E 1 的值，以电场绝缘寿命模型确定L E0 与L E1 的比值，所述电场绝缘寿命模型具体为：其中，h为电场单一作用下的老化系数；根据温度T 0 的值，以温度绝缘寿命模型确定L T0 与L T1 的比值，所述温度绝缘寿命模型具体为：其中，k为温度单一作用下的老化系数；根据机械应力M 0 和M 1 的值，以机械应力绝缘寿命模型确定L M0 与L M1 的比值，所述机械应力绝缘寿命模型具体为：其中，m为机械应力单一作用下的老化系数；根据电场强度E 0 和E 1 的值、温度T的值和机械应力M 0 和M 1 的值，以电热机械多物理场相关系数模型确定G的值，所述电热机械多物理场相关系数模型具体为：其中，n、n′和n″分别为电场与温度相关性系数、电场与机械应力相关性系数和温度与机械应力相关性系数；所述根据系数模型建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型具体为：根据系数模型计算得到系数h、k、m、n、n′和n″的值，以所述系数建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型；所述高压海缆绝缘老化寿命预测模型具体为：其中，L为待预测高压海缆的绝缘老化预测寿命，E、T和M分别为待预测海缆实际应用环境的电场强度、温度和机械应力。 6.一种高压海缆绝缘老化寿命预测设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的高压海缆绝缘老化寿命预测方法。