CN109902956A - 基于电缆接头的风险测算处理方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于电缆接头的风险测算处理方法、装置和计算机设备。所述方法包括：获取风险测算任务，所述风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，所述工况数据包括初始工况数据和运行工况数据；根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型；将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果；利用所述多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数；调用所述拟合函数对运行工况数据进行运算，得到所述电缆接头对应的运行电阻值；根据所述运行电阻值确定所述电缆接头对应的风险类型。采用本方法能够有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及智能电网技术领域，特别是涉及一种基于电缆接头的风险测算处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着我国城市建设及改造的进行，电力电缆被广泛的应用在城市配电网络系统中。电缆接头是将多个线段的电缆连接成为一个整体的关键，电缆接头往往是电网系统中重要却又薄弱的环节。在电缆接头与电缆的连接过程中，可能因为压接不紧或者不恰当的切割导致产生间隙。在电缆接头运行过程中，因为间隙的存在而导致电缆接头温度过热，进而造成绝缘失效、放电等事故。
目前传统的对电缆接头的风险研究大多都是只针对单个物理场进行建模研究，但实际中电缆接头的运行是一个处在多个物理场共同作用下的复杂过程，本质上多个物理场之间会存在相互影响、相互制约的关系。因此，传统的针对电缆接头单个物理场的风险分析不能够准确的测算实际电缆接头的风险状态。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电缆接头风险测算准确性的风险测算处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种基于电缆接头的风险测算处理方法，所述方法包括：
获取风险测算任务，所述风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，所述工况数据包括初始工况数据和运行工况数据；
根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型；
将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果；
利用所述多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数；
调用所述拟合函数对运行工况数据进行运算，得到所述电缆接头对应的运行电阻值；
根据所述运行电阻值确定所述电缆接头对应的风险类型。
在其中一个实施例中，在所述风险测算任务中还携带有电缆接头标识，所述根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型之前，所述方法还包括：
根据所述电缆接头标识获取对应的电缆接头型号；
根据所述电缆接头型号获取对应的配置文件；
对所述配置文件进行解析，得到配置参数；
根据所述风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型；
利用所述配置参数对所述标准耦合场瞬态模型进行配置，得到目标耦合场瞬态模型。
在其中一个实施例中，所述目标耦合场瞬态模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，所述将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果包括：
根据所述初始工况数据调用所述电磁场子模型，所述初始工况数据中包括所述电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流；
利用所述电磁场子模型对所述初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的电磁场分布结果；
调用所述温度场子模型，将所述电缆接头对应的电磁场分布结果载入所述温度场子模型中，迭代计算得到所述电缆接头对应的温度场分布结果；
根据所述温度场分布结果调用所述应力场子模型，所述应力场子模型结合所述温度场分布结果进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的应力场分布结果。
在其中一个实施例中，在所述得到所述电缆接头对应的应力场分布结果之后，所述方法还包括：
计算相邻两次应力场分布结果对应的应力场差值；
当所述应力场差值满足预设条件时，统计所述目标耦合场瞬态模型的运算时间；
当所述运算时间未达到预设运算时间时，则增加时间间隔，重复执行所述根据所述初始工况数据调用电磁场子模型的步骤。
在其中一个实施例中，所述利用所述多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数包括：
对所述多个单元场对应的分布结果进行参数化扫描，得到所述电缆接头对应的温度分布特性和应力分布特性；
利用所述温度分布特性和应力分布特性进行多参量函数拟合，得到拟合函数。
一种基于电缆接头的风险测算处理装置，所述装置包括：
任务获取模块，用于获取风险测算任务，所述风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，所述工况数据包括初始工况数据运行工况数据；
模型调用模块，用于根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型；
模型运算模块，用于将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，出书多个单元场对应的分布结果；
函数拟合模块，用于利用多数多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数；
运行电阻值运算模块，用于调用所述拟合函数对运行工况数据进行运算，得到所述电缆接头对应的运行电阻值；
风险类型确定模块，用于根据所述运行电阻值确定所述电缆接头对应的风险类型。
在其中一个实施例中，所述风险测算任务中还携带有电缆接头标识，在所述模型调用模块之前，所述装置还包括模型配置模块，用于分局所述电缆接头标识获取对应的电缆接头型号；根据所述电缆接头型号获取对应的配置文件；对所述配置文件进行解析；得到配置参数；根据所述风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型；利用所述配置参数对所述标准耦合场瞬态模型进行配置，得到目标耦合场瞬态模型。
在其中一个实施例中，所述目标耦合场瞬态模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，所述模型运算模块还用于根据所述初始工况数据调用所述电磁场子模型，所述初始工况数据中包括所述电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流；利用所述电磁场子模型对所述初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的电磁场分布结果；调用所述温度场子模型，将所述电缆接头对应的电磁场分布结果载入所述温度场子模型中，迭代计算得到所述电缆接头对应的温度场分布结果；根据所述温度场分布结果调用所述应力场子模型，所述应力场子模型结合所述温度场分布结果进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的应力场分布结果。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，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上述方法的步骤。
上述基于电缆接头的风险测算处理方法、装置、计算机设备和存储介质，利用目标耦合场瞬态模型对与电缆接头对应的初始工况数据进行运算，得到电缆接头实际所处多个单元物理场中对应的分布结果。分布结果展示了电缆接头在物理场作用下会产生的反应，利用多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，即综合多个物理场对电缆接头的作用。利用得到的拟合函数对电缆接头的运行工况数据进行运算，得到运行电阻值，该运行电阻值能够充分反映电缆接头运行过程中在多个物理场共同作用下的结果。因此，根据运行电阻值准确的确定电缆接头当前的风险类型。与传统风险测算方式相比，本方案充分考虑多个物理场对电缆接头的共同影响，通过对多个物理场分布结果进行函数拟合，综合多个物理场之间的相互作用。利用电缆接头的实际运行工况数据进行拟合函数运算得到的运行电阻值，能够更加准确的确定电缆接头对应的风险类型，有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
附图说明
图1为一个实施例中基于电缆接头的风险测算处理方法的应用环境图；
图2为一个实施例中基于电缆接头的风险测算处理方法的流程示意图；
图3为一个实施例中电缆接头的温度时空分布图；
图4为一个实施例中电缆接头缆心为(a)、电缆接头表面为(b)的温度梯度时空分布图；
图5为一个实施例中电缆接头缆心为(a)、电缆接头表面为(b)的应力时空分布图；
图6为一个实施例中电缆接头对应的函数拟合云图；
图7位一个实施例中基于电缆接头的风险测算处理装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的基于电缆接头的风险测算处理方法，可以应用在终端中，也可以应用在服务器中。这里以服务器作为应用环境为例进行说明，如图1所示。其中，终端102通过网络与服务器104通过网络进行通信。服务器104可以通过多种方式获取风险测算任务。例如，服务器104可以根据之前执行的操作生成风险测算任务，也可以接收终端102上传的风险测算请求，服务器104根据接收的风险测算请求生成风险测算任务。风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据。服务器104根据风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型，利用目标耦合场瞬态模型进行运算，输出多个单元场对应的分布结果。服务器104利用分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数，通过拟合函数计算得到运行电阻值，服务器104根据运行电阻值确定电缆接头对应的风险类型。服务器104将确定的风险类型返回给终端102。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于电缆接头的风险测算处理方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，获取风险测算任务，风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，工况数据包括初始工况数据和运行工况数据。
服务器可以通过多种方式获取风险测算任务。其中，服务器可以根据先前执行的操作生成风险测算任务，服务器也可以根据终端上传的风险测算请求，创建风险测算任务。服务器对获取的风险测算任务进行解析，风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据。其中，工况数据是指电缆接头在和其动作有直接关系的条件下的工作状态中产生的数据。工况数据包括初始工况数据和运行工况数据，工况数据可以当电缆接头处于工作状态时采集得到。服务器可以利用工况数据执行风险测算任务，对电缆接头可能存在的风险进行测算。
步骤204，根据风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型。
其中，目标耦合场瞬态模型是由标准耦合场瞬态模型进行参数配置后得到的，配置参数与电缆接头的类型有关，即每种类型的电缆接头对应有目标耦合场瞬态模型。标准耦合场瞬态模型是由多个物理场进行耦合后得到的瞬态模型，多个物理场包括电缆接头对应的电磁场、温度场和应力场。
服务器可以采用多种方式调用与风险测算任务对应的目标耦合场瞬态模型。例如，服务器可以获取电缆接头对应的属性，根据属性获取对应的属性参数。利用属性参数对标准耦合场瞬态模型进行配置，以得到目标耦合场瞬态模型。服务器也可以直接调用预存的与电缆接头对应的目标耦合场瞬态模型，预存的目标耦合场瞬态模型可以存储在数据库中。
步骤206，将初始工况数据输入至目标耦合场瞬态模型，通过目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果。
服务器可以将采集到的电缆接头对应的初始工况数据输入至目标耦合场瞬态模型中，对目标耦合场瞬态模型进行计算，可以输出多个单元场对应的分布结果。其中，可以采用多种方式对目标耦合场瞬态模型进行计算，例如顺序耦合求解方法。单元场是指单元物理场，即电缆接头所处多个物理场中的一个物理场。多个单元物理场对应的分布结果包括电缆接头对应的电磁场分布结果、温度场分布结果和应力场分布结果。多个单元物理场的分布结果可以用图表的形式展示。服务器通过目标耦合场瞬态模型对初始工况数据进行运算，可以得到电缆接头在多个物理场作用下的单元物理场分布结果，有利于服务器更准确的测算电缆接头的风险。
步骤208，利用多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数。
服务器利用多个单元物理场对应的分布结果进行多参量函数拟合，综合多个单元物理场的分布结果，得到拟合函数。其中，服务器进行函数拟合利用的分布结果主要包括电缆接头表面温度、电缆接头应力、电缆接头的负载电流、运行电阻值以及四种数据之间的对应关系。多参量函数拟合是指选择适当的曲线类型来拟合观测电缆接头在多个物理场下的物理场分布情况，用拟合的曲线方程分析多个变量之间的关系。得到的拟合函数就是利用电缆接头表面温度、电缆接头应力和电缆接头的负载电流来表征电缆接头运行电阻值的函数。
步骤210，调用拟合函数对运行工况数据进行运算，得到电缆接头对应的运行电阻值。
其中，运行工况数据是指电缆接头处于实际运行过程的工作状态下采集的数据。运行工况数据包括电缆接头的表面温度、电缆接头产生的应力以及电缆接头运行时的负载电流。服务器将电缆接头的表面温度、电缆接头产生的应力以及电缆接头运行时的负载电流输入至拟合函数中，对拟合函数进行求解得到电缆接头对应状态下的运行电阻值。
步骤212，根据运行电阻值确定电缆接头对应的风险类型。
服务器可以获取预设的运行电阻值与风险类型之间的映射关系，通过映射关系确定该运行电阻值对应的风险类型。运行电阻值与风险类型之间可以包括多种映射关系。例如，运行电阻值可以用连续数值反映对应的风险类型。服务器也可以对运行电阻值的大小做区间的划分，每一个区间的运行电阻值对应一种风险类型。当电缆接头因压接不紧或者不恰当切割产生间隙时，间隙会导致电缆接头在运行过程中温度过热，存在放电、爆炸等风险。电缆接头对应的运行电阻值能很好的反映电缆接头可能存在的间隙大小。运行电阻值越大时，电缆接头存在的潜在问题越大，即风险越大。
在本实施例中，利用目标耦合场瞬态模型对与电缆接头对应的初始工况数据进行运算，得到电缆接头实际所处多个单元物理场中对应的分布结果。分布结果展示了电缆接头在物理场作用下会产生的反应，利用多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，即综合多个物理场对电缆接头的作用。利用得到的拟合函数对电缆接头的运行工况数据进行运算，得到运行电阻值，该运行电阻值能够充分反映电缆接头运行过程中在多个物理场共同作用下的结果。因此，根据运行电阻值准确的确定电缆接头当前的风险类型。本实施例充分考虑多个物理场对电缆接头的共同影响，通过对多个物理场分布结果进行函数拟合，综合多个物理场之间的相互作用。利用电缆接头的实际运行工况数据进行拟合函数运算得到的运行电阻值，能够更加准确的确定电缆接头对应的风险类型，有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
在一个实施例中，在根据风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型的步骤之前，上述方法还包括：风险测算任务中还携带有电缆接头标识，根据电缆接头标识获取对应的电缆接头型号；根据电缆接头型号获取对应的配置文件；对配置文件进行解析，得到配置参数；根据风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型；利用配置参数对标准耦合场瞬态模型进行配置，得到目标耦合场瞬态模型。
风险测算任务中还可以携带电缆接头标识，电缆接头标识是用于识别电缆接头型号的标识。服务器可以根据电缆接头标识获取对应的电缆接头型号。由于电缆接头的应用环境、制作材料、尺寸大小等因素的不同，存在多种型号的电缆接头，例如，城市广泛应用8.7/15kV YJV 1×400的XLPE电力电缆冷缩式直通接头。因为不同型号的电缆接头在多个物理场中的反应不同，所以不同型号的电缆接头需要对应不同的配置文件。
服务器可以根据电缆接头型号获取对应的配置文件。其中，配置文件可以是先前进行相同型号电缆接头的风险测算时应用并存储在数据库中的，也可以是针对首次进行风险测算的电缆接头预设的。
在其中一个实施例中，风险测算任务中还可以直接携带电缆接头对应的配置文件，以便于服务器直接利用配置文件对标准耦合场瞬态模型进行配置。
服务器对配置文件进行解析，得到配置参数。配置参数是用于对标准耦合场瞬态模型进行配置以得到与电缆接头对应的目标耦合场瞬态模型的参数。不同型号的电缆接头对应的配置参数可能是不同的。配置参数中包括多种子参数。其中，子参数可以包括电缆接头对应的材料特性参数、初始条件和多个物理场计算时对应的边界条件。材料特性参数可以包括电缆接头材料对应的相对磁导率、电导率、相对介电常数、导热系数、恒压热容、杨氏模量、泊松比、密度等。
初始条件可以是按照实际运行环境和工况预设的条件。在其中一个实施例中，为了合理控制计算量，在保证计算结果在满足要求的误差范围内时，将除铜导体材料的电导率外，电缆接头其它各组成材料均假定为各向同性均匀介质，且各部分物性参数均为常数。在测算结果合理的前提下，设定初始条件，减少了计算量，有效的提高了电缆接头风险测算的效率。
用户通过终端可以按照实际运行情况和需求对物理场的边界条件进行限定，可以针对电磁场、温度场和应力场中的至少一个进行边界条件的限定，以便于各物理场分布结果的计算。例如，以上述实施例中的城市广泛应用8.7/15kV YJV 1×400的XLPE电力电缆冷缩式直通接头为例，在电磁场中，电缆接头的磁场强度在空气域中快速衰减。因此，将电缆接头外部预设距离外的磁场设为0。其中，预设距离可以是一个变量，例如随着负载电流的变化而变化。也可以是一个常量，例如0.5米。在温度场中，距离电缆接头太远的外界温度与电缆接头的对流换热程度较低，几乎不进行对流换热。因此，将距离电缆接头预设距离的温度递变设为0，即距离电缆接头预设距离的外界温度不再影响电缆接头的温度变化。在应力场中，可以设定初始面压为0.25兆帕，因为电缆接头刚开始运行，没有升温，即此时不受温度的影响。服务器根据风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型，利用解析得到的配置参数对标准耦合场瞬态模型中的部分参数进行设定，得到目标耦合场瞬态模型。
在本实施例中，通过利用与电缆接头型号对应的配置文件对标准耦合场瞬态模型进行配置，得到与每种型号的电缆接头一一对应的目标耦合场瞬态模型。本实施例充分考虑到不同型号的电缆接头的材料、尺寸等参数不同时会在物理场中产生不同的表现。因此，针对电缆接头的型号对标准耦合场瞬态模型进行参数配置，得到电缆接头型号对应的目标耦合场瞬态模型，该目标耦合场瞬态模型能够更加准确的描述电缆接头的变化，有利于提高电缆接头风险测算的准确性。
在一个实施例中，标准耦合场瞬态模型包括多个子模型，服务器可以分别创建电缆接头所在至少三个物理场对应的子模型。其中，子模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型。即服务器分别创建电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，再根据电缆接头的电磁场、温度场和应力场之间的相互耦合关系，建立标准耦合场瞬态模型。具体的，服务器可以采用多种方式创建电磁场子模型。例如，当电缆接头处于工频运行条件下时，将导体中的涡流场作为似稳场，以及场域内不存在自由电荷，创建电缆接头的电磁场子模型。服务器可以采用多种方式创建温度场子模型。例如，服务器可以利用傅里叶(Fourier)传热定律和能量守恒定律创建温度场子模型。服务器可以采用多种方式创建应力场子模型。例如，服务器可以利用张量形式的方程组描述表示应力场子模型。服务器根据电磁场、温度场和应力场之间的相互耦合关系建立标准耦合场瞬态模型的方式可以包括多种。例如，服务器可以将电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型采用顺序耦合的方式得到标准耦合场瞬态模型。
在一个实施例中，标准耦合场瞬态模型可以表示为：
式子(1)对应电磁场子模型。其中，μ表示材料磁导率，单位为H/m。A为矢量磁位。σ表示材料电导率，单位为S/m。Js表示外加电流密度，单位为A/m2。ω表示角频率，单位为rad/s。j是虚数，等于根号下-1。
式子(2)对应温度场子模型。其中ρ表示材料密度，c表示材料比热容，T表示待求温度变量，t表示时间。和分别表示材料沿x、y和z方向的导热率。其中，对于同性材料可以有Qv表示物体内部单位体积产生的热量，也即热源密度。式中第1项表示单位时间内温度升高所需要的热量，第2、3和4项分别表示外界由x、y和z方向传入物体内部的热量，第5项表示物体内部单位体积产生的热量。
式子(3)对应应力场子模型。其中，σ表示应力张量，f表示外部施加的力，ρ表示材料密度，u表示位移，t表示时间，μ表示阻尼系数。ε表示应变张量，εE表示弹性应变分量，εTh表示热应变分量。D表示应变系数，α表示线膨胀系数，ΔT表示与参考温度相比较的温度变化量。表示边界上的位移值，表示边界上的应力值。i、j、k分别表示x、y、z轴方向的分量，l表示边界法向量方向。
在一个实施例中，将初始工况数据输入至目标耦合场瞬态模型，通过目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果的步骤包括：目标耦合场瞬态模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，根据初始工况数据调用电磁场子模型，初始工况数据中包括电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流；利用电磁场子模型对初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算，得到电缆接头对应的电磁场分布结果；调用温度场子模型，将电缆接头对应的电磁场分布结果载入温度场子模型中，迭代计算得到电缆接头对应的温度场分布结果；根据温度场分布结果调用应力场子模型，应力场子模型结合温度场分布结果进行迭代运算，得到电缆接头对应的应力场分布结果。
目标耦合场瞬态模型中包括多个子模型。其中，子模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型。子模型的具体形式可以参照上述实施例。服务器调用电磁场子模型对初始工况数据进行迭代运算，初始工况数据中包括电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流。初始工况数据可以根据电缆接头初始运行时的实际运行情况采集得到。电磁场子模型如上述实施例中的式子(1)所示。服务器利用电磁场子模型迭代计算得到电缆接头对应的电磁场分布结果。
服务器将电磁场分布结果载入温度场子模型中，具体的，服务器将电磁场子模型计算得到的单位体积生热率Qv载入温度场子模型中。温度场子模型如上述实施例中的式子(2)所示。服务器对载入了单位体积生热率的温度场子模型进行迭代计算，得到电缆接头对应的温度场分布结果，如图3所示。在其中一个实施例中，服务器还可以对温度场分布结果进行加工，得到温度梯度时空分布图，如图4所示。电缆接头缆心的温度梯度时空分布图如图4(a)所示，电缆接头表面的温度梯度时空分布图如图4(b)所示。
服务器在得到温度场分布结果后调用应力场子模型，应力场子模型如上述实施例中的式子(3)所示。服务器将应力场子模型结合温度场分布结果进行迭代运算，得到电缆接头对应的应力场分布结果，如图5所示。其中，电缆接头缆心的应力时空分布图如图5(a)所示，电缆接头表面的应力时空分布图如图5(b)所示。
在本实施例中，服务器通过将电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型串联起来，将计算得到的分布结果载入下一个子模型中进行运算，上一个物理场中的分布结果会影响下一个物理场的运算结果，以此计算电缆接头在三个物理场综合作用下的分布结果，分布结果准确的反映了电缆接头在多个物理场共同作用下的反应。服务器利用该分布结果进行函数拟合，确定对应的风险类型，有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
在一个实施例中，服务器在针对至少一个子模型进行运算时，可以采用有利于简化计算的方式对子模型进行运算。例如，服务器可以对至少一个子模型进行有限元网格剖分。采用四面体单元对子模型进行有限元网格剖分，并对电缆缆芯等存在温度与电磁场的梯度温度梯度较大地方进行局部加密，以便进行计算。
在一个实施例中，在得到电缆接头对应的应力场分布结果的步骤之后，上述方法还包括：计算相邻两次应力场分布结果对应的应力场差值；当应力场差值满足预设条件时，统计目标耦合场瞬态模型的运算时间；当运算时间未达到预设运算时间时，则增加时间间隔，重复执行根据初始工况数据调用电磁场子模型的步骤。
服务器在计算得到电缆接头对应的应力场分布结果后，可以对应力场分布结果进行验证。具体的，服务器再次计算应力场分布结果，计算相邻两次应力场分布结果对应的应力场差值。服务器对应力场差值进行判断，当应力场差值满足预设条件时，则统计目标耦合场瞬态模型的运算时间。其中，预设条件为用户预先设置的应力场计算精度条件。例如，预设条件可以是小于一个阈值，当应力场差值小于阈值时，则为满足预设条件。在其中一个实施例中，当应力场差值不满足预设条件时，则增加迭代次数，重复执行应力场子模型结合温度场分布结果进行迭代运算的步骤。
当应力场差值满足预设条件时，服务器可以对目标耦合场瞬态模型的运算时间进行验证。具体的，服务器可以判断目标耦合场瞬态模型的运算时间是否达到预设运算时间。当运算时间达到预设运算时间时，则继续执行利用多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合的步骤。当运算时间未达到预设运算时间时，则增加时间间隔，重复执行根据初始工况数据调用电磁场子模型的步骤。
在本实施例中，服务器通过对应力场分布结果和运算时间进行验证，保证了计算结果的准确性，避免计算误差带来的风险测算误差，有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
在一个实施例中，服务器在得到电缆接头对应的电磁场分布结果后，可以对电磁场分布结果进行验证。具体的，服务器可以计算相邻两次电磁场分布结果对应的电磁场差值。当电磁场差值满足预设条件时，继续执行将电磁场分布结果载入温度场子模型中进行迭代计算的步骤。当电磁场差值不满足预设条件时，则增加迭代次数，重复执行利用电磁场子模型对初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算的步骤。本实施例有效的避免了电磁场子模型计算误差带来的风险测算误差，有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
在一个实施例中，服务器在得到温度场分布结果后，可以对温度场分布结果进行验证。具体的，服务器可以计算相邻两次温度场分布结果对应的温度场差值。当温度场差值满足预设条件时，继续执行应力场子模型结合温度场分布结果进行迭代运算的步骤。当温度场差值不满足预设条件时，重复执行将电磁场分布结果载入温度场子模型中进行迭代计算的步骤。
可以理解的是，对电磁场差值、温度场差值和应力场差值进行判断的预设条件可以是相同的，也可以是不同的。并且，是否对电磁场分布结果、温度场分布结果、应力场分布结果和目标耦合场瞬态模型运算时间进行验证之间是相互独立的。即服务器在得到分布结果后可以进行相应的验证，也可以不进行相应的验证，也可以对其中的至少一个进行相应的验证。因此，将对目标耦合场瞬态模型的运算和对分布结果、运算时间是否进行的验证结合起来，可以排列组合出至少两个技术方案，对目标耦合场瞬态模型的运算方式以及对分布结果、运算时间的验证方式可以参照上述实施例中的描述，在此不再一一赘述。
在一个实施例中，利用多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数的步骤包括：对多个单元场对应的分布结果进行参数化扫描，得到电缆接头对应的温度分布特性和应力分布特性；利用温度分布特性和应力分布特性进行多参量函数拟合，得到拟合函数。
服务器利用多个单元场对应的分布结果中的电缆接头的表面温度、电缆接头产生的应力、电缆接头运行时的负载电流和运行电阻值之间的关系，进行参数化扫描。其中，参数化扫描是指分别将其中一个参数作为自变量，将其他三个参数作为因变量，计算当自变量变化时，因变量变化的对应数值。服务器根据对电缆接头的表面温度、电缆接头产生的应力、电缆接头运行时的负载电流以及运行电阻值进行参数化扫描，得到电缆接头对应的温度分布特性和应力分布特性，温度分布特性和应力分布特性之间存在关联关系。服务器利用温度分布特性和应力分布特性进行多参量函数拟合，以得到能够通过电缆接头的表面温度、电缆接头产生的应力以及电缆接头运行时的负载电流来表征电缆接头运行电阻值的拟合函数。其中，拟合函数也可以用函数拟合云图表示，如图6所示。
在本实施例中，通过拟合温度分布特性和应力分布特性，有助于准确的计算电缆接头在多个物理场综合作用下的运行电阻值，有效的提高了电缆接头风险测算的准确性。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于电缆接头的风险测算处理装置，包括：任务获取模块702、模型调用模块704、模型运算模型706、函数拟合模块708、运行电阻值运算模块710和风险类型确定模块712，其中：
任务获取模块702，用于获取风险测算任务，风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，工况数据包括初始工况数据和运行工况数据。
模型调用模块704，用于根据风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型。
模型运算模块706，用于将初始工况数据输入至目标耦合场瞬态模型，通过目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果。
函数拟合模块708，用于利用多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数。
运行电阻值运算模块710，用于调用拟合函数对运行工况数据进行运算，得到电缆接头对应的运行电阻值。
风险类型确定模块712，用于根据运行电阻值确定电缆接头对应的风险类型。
在一个实施例中，风险测算任务中还携带有电缆接头标识，在模型调用模块704之前，上述装置还包括模型配置模块，模型配置模块用于根据电缆接头标识获取对应的电缆接头型号；根据电缆接头型号获取对应的配置文件；对配置文件进行解析，得到配置参数；根据风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型；利用配置参数对标准耦合场瞬态模型进行配置，得到目标耦合场瞬态模型。
在一个实施例中，目标耦合场瞬态模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，模型运算模块706还用于根据初始工况数据调用电磁场子模型，初始工况数据中包括电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流；利用电磁场子模型对初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算，得到电缆接头对应的电磁场分布结果；调用温度场子模型，将电缆接头对应的电磁场分布结果载入温度场子模型中，迭代计算得到电缆接头对应的温度场分布结果；根据温度场分布结果调用应力场子模型，应力场子模型结合温度场分布结果进行迭代运算，得到电缆接头对应的应力场分布结果。
在一个实施例中，模型运算模块706还用于计算相邻两次应力场分布结果对应的应力场差值；当应力场差值满足预设条件时，统计目标耦合场瞬态模型的运算时间；当运算时间未达到预设运算时间时，则增加时间间隔，重复执行根据初始工况数据调用电磁场子模型的步骤。
在一个实施例中，函数拟合模块708还用于对多个单元场对应的分布结果进行参数化扫描，得到电缆接头对应的温度分布特性和应力分布特性；利用温度分布特性和应力分布特性进行多参量函数拟合，得到拟合函数。
关于基于电缆接头的风险测算处理装置的具体限定可以参见上文中对于基于电缆接头的风险测算处理方法的限定，在此不再赘述。上述基于电缆接头的风险测算处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，也可以是服务器。以服务器为例，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储风险测算处理数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于电缆接头的风险测算处理方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于电缆接头的风险测算处理方法，所述方法包括：
获取风险测算任务，所述风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，所述工况数据包括初始工况数据和运行工况数据；
根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型；
将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果；
利用所述多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数；
调用所述拟合函数对运行工况数据进行运算，得到所述电缆接头对应的运行电阻值；
根据所述运行电阻值确定所述电缆接头对应的风险类型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风险测算任务中还携带有电缆接头标识，在所述根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型之前，所述方法还包括：
根据所述电缆接头标识获取对应的电缆接头型号；
根据所述电缆接头型号获取对应的配置文件；
对所述配置文件进行解析，得到配置参数；
根据所述风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型；
利用所述配置参数对所述标准耦合场瞬态模型进行配置，得到目标耦合场瞬态模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标耦合场瞬态模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，所述将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果包括：
根据所述初始工况数据调用所述电磁场子模型，所述初始工况数据中包括所述电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流；
利用所述电磁场子模型对所述初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的电磁场分布结果；
调用所述温度场子模型，将所述电缆接头对应的电磁场分布结果载入所述温度场子模型中，迭代计算得到所述电缆接头对应的温度场分布结果；
根据所述温度场分布结果调用所述应力场子模型，所述应力场子模型结合所述温度场分布结果进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的应力场分布结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述得到所述电缆接头对应的应力场分布结果之后，所述方法还包括：
计算相邻两次应力场分布结果对应的应力场差值；
当所述应力场差值满足预设条件时，统计所述目标耦合场瞬态模型的运算时间；
当所述运算时间未达到预设运算时间时，则增加时间间隔，重复执行所述根据所述初始工况数据调用电磁场子模型的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数包括：
对所述多个单元场对应的分布结果进行参数化扫描，得到所述电缆接头对应的温度分布特性和应力分布特性；
利用所述温度分布特性和应力分布特性进行多参量函数拟合，得到拟合函数。
6.一种基于电缆接头的风险测算处理装置，其特征在于，所述装置包括：
任务获取模块，用于获取风险测算任务，所述风险测算任务中携带了电缆接头对应的工况数据，所述工况数据包括初始工况数据和运行工况数据；
模型调用模块，用于根据所述风险测算任务调用对应的目标耦合场瞬态模型；
模型运算模块，用于将所述初始工况数据输入至所述目标耦合场瞬态模型，通过所述目标耦合场瞬态模型运算，输出多个单元场对应的分布结果；
函数拟合模块，用于利用所述多个单元场对应的分布结果进行多参量函数拟合，得到拟合函数；
运行电阻值运算模块，用于调用所述拟合函数对运行工况数据进行运算，得到所述电缆接头对应的运行电阻值；
风险类型确定模块，用于根据所述运行电阻值确定所述电缆接头对应的风险类型。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述风险测算任务中还携带有电缆接头标识，在所述模型调用模块之前，所述装置还包括模型配置模块，用于根据所述电缆接头标识获取对应的电缆接头型号；根据所述电缆接头型号获取对应的配置文件；对所述配置文件进行解析，得到配置参数；根据所述风险测算任务调用标准耦合场瞬态模型；利用所述配置参数对所述标准耦合场瞬态模型进行配置，得到目标耦合场瞬态模型。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标耦合场瞬态模型包括电磁场子模型、温度场子模型和应力场子模型，所述模型运算模块还用于根据所述初始工况数据调用所述电磁场子模型，所述初始工况数据中包括所述电缆接头对应的初始温度、工况电压和工况电流；利用所述电磁场子模型对所述初始温度、工况电压和工况电流进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的电磁场分布结果；调用所述温度场子模型，将所述电缆接头对应的电磁场分布结果载入所述温度场子模型中，迭代计算得到所述电缆接头对应的温度场分布结果；根据所述温度场分布结果调用所述应力场子模型，所述应力场子模型结合所述温度场分布结果进行迭代运算，得到所述电缆接头对应的应力场分布结果。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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