CN115327271A - 计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，方法包括：获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片的环境湿度不同；针对每个氧化锌阀片，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化；基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，预设规则是指电压因子与氧化锌阀片的劣化程度评估因子之间的对应关系；根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片的劣化程度，实现了根据冲击电流和环境湿度对氧化锌阀片的劣化程度的评估，提高了评估的准确度。

Description

计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法

技术领域

本发明涉及一种避雷器评估技术领域，尤其涉及一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法。

背景技术

氧化锌阀片是一种具有高非线性特性的器件，作为一种保护设备免遭雷击以及抑制过电压的电气装置在电力系统中得到广泛的应用。氧化锌阀片在电力系统以及电力设备运行中不可避免的会出现劣化现象。当氧化锌阀片的劣化程度得到了一定程度，会影响避雷效果。而对于氧化锌阀片的劣化程度始终是一个难以攻破的技术难题，因此，本发明实施例提供一种对氧化锌阀片的劣化程度进行评估。

发明内容

本发明实施例提供了一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，实现了对氧化锌阀片的劣化程度的评估，提高了评估的准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，包括：

获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片的环境湿度不同；

针对每个氧化锌阀片，将所述环境湿度和所述冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，所述电压因子随着所述环境湿度和/或所述冲击电流的改变而发生变化；

基于所述电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，所述预设规则是指电压因子与氧化锌阀片的劣化程度评估因子之间的对应关系；

根据得到的所述劣化程度评估因子，获得各个所述氧化锌阀片的劣化程度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台，包括：

冲击电流获取模块，用于获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片的环境湿度不同；

电压因子获得模块，用于针对每个氧化锌阀片，将所述环境湿度和所述冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，所述电压因子随着所述环境湿度和/或所述冲击电流的改变而发生变化；

评估因子获取模块，用于基于所述电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，所述预设规则是指电压因子与氧化锌阀片的劣化程度评估因子之间的对应关系；

劣化程度获取模块，用于根据得到的所述劣化程度评估因子，获得各个所述氧化锌阀片的劣化程度。

本发明实施例的技术方案，通过获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片的环境湿度不同。针对每个氧化锌阀片，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化，基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，预设规则是指电压因子与氧化锌阀片的劣化程度评估因子之间的对应关系，根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片的劣化程度。通过本发明实施例的技术方案，实现了对氧化锌阀片的劣化程度的评估，提高了对劣化程度评估的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明实施例一中的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二中的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三中的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台的结构示意图；

图4为本发明实施例四中的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在阐述本发明实施例的技术方案之前，先对本发明实施例的应用场景进行示例性说明：

氧化锌阀片10在电力系统及电力设备运行中存在劣化现象，由于部分氧化锌阀直接暴露在复杂多变的户外环境中受到各种因素的影响。其中，受潮会导致氧化锌阀片10的绝缘性能下降，并且，在冲击电流的作用下，氧化锌阀片10的劣化程度会进一步增大，随着冲击电流幅值的不断增加，氧化锌阀片10的劣化程度不断加深，氧化锌阀片10随时都会出现损坏、破裂等情况，一旦氧化锌阀片10损坏，将会对电力系统或者人身安全造成危害。因此，对氧化锌阀片10劣化程度的评估具有非常现实的意义。本发明实施例的技术方案，在实验室条件下对多个氧化锌阀片10施加不同的冲击电流，而且，不同氧化锌阀片10的环境湿度不同，根据冲击电流和环境湿度得到电压因子，根据电压因子和预设规则，得到氧化锌阀片10的劣化程度评估因子，根据劣化程度评估因子得到每个氧化锌阀片10的劣化程度，为工作人员对现场的氧化锌阀片10的劣化程度的评估提供了参考。

实施例一

图1为本发明实施例所提供的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法的流程示意图，本实施例可适用于对氧化锌阀片10的劣化程度进行评估的情况，该方法可以由计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现。

如图1所示，本发明实施例的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法具体包括如下步骤：

S110、获取分别对多个氧化锌阀片10施加的冲击电流。

其中，本发明实施例包括多个氧化锌阀片10，每个氧化锌阀片10的初始电学参数都相同。初始电学参数包括电阻等。不同的氧化锌阀片10所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片10的环境湿度不同。

具体的，首先分别对多个氧化锌阀片10施加冲击电流，获取多个冲击电流，为后续基于冲击电流和环境湿度获取电压因子做准备工作。

S120、针对每个氧化锌阀片10，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子。

其中，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化。电压因子获取模型用于是指环境湿度、冲击电流以及电压因子的对应关系，以环境湿度和冲击电流作为输入，输出电压因子。

具体的，将每个氧化锌阀片10的环境湿度和冲击电流输入到电压因子获取模型中，输出每个氧化锌阀片10的电压因子。通过得到每个氧化锌阀片10的电压因子，为后续基于电压因子得到劣化程度评估因子做准备工作。

S130、基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子。

其中，预设规则是指电压因子与氧化锌阀片10的劣化程度评估因子之间的对应关系。劣化程度评估因子用于评估氧化锌阀片10的劣化程度。

具体的，通过电压因子和电压因子与氧化锌阀片10的劣化程度评估因子之间的对应关系，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子。

S140、根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度。

具体的，根据劣化程度评估因子，得到氧化锌阀片10的劣化程度，可选地，通过劣化程度评估因子和劣化程度评估因子与劣化程度之间的对应关系，得到劣化程度。比如，对应关系以映射表的形式表示，则在映射表中劣化程度评估因子与劣化程度一一对应。在得到了氧化锌阀片10的劣化程度评估因子后，基于映射表找到劣化程度评估因子对应的劣化程度，将该劣化程度确定为氧化锌阀片10的劣化程度。

进一步的，在本发明实施例的基础上，劣化程度包括初级和高级，在劣化程度为初级时，氧化锌阀片10为轻微劣化，在劣化程度为高级时，氧化锌阀片10为严重劣化；在根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度之后，还包括：若劣化程度为高级，则发出预警信息；其中，预警信息包括氧化锌阀片10的劣化程度、氧化锌阀片10的环境湿度、氧化锌被施加的冲击电流以及建议信息，建议信息包括氧化锌阀片10劣化加剧，建议替换。

在本发明实施例中，对劣化程度的划分包括两个程度，初级和高级。考虑到氧化锌阀片10的劣化程度达到一定程度后，持续使用将会危及到电力系统的安全稳定，因此，氧化锌阀片10的劣化程度设置为只包括两个程度，在劣化程度为初级时，表示氧化锌阀片10为轻微劣化。在劣化程度为高级时，表示氧化锌阀片10为严重劣化。轻微劣化的氧化锌阀片10还可以继续使用，严重劣化的氧化锌阀片10将需要替换。这样，提高对氧化锌阀片10的更换的准确度。当然，氧化锌阀片10也可以划分为多个劣化程度。

具体的，在根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度之后，根据劣化程度判定是否发出预警信息，若劣化程度为高级，则发出预警信息，预警信息包括氧化锌阀片10的劣化程度、氧化锌阀片10被施加的冲击电流以及建议信息，建议信息包括氧化锌阀片10劣化加剧，建议替换等信息。

示例性的，在本发明实施例中，当劣化程度评估因子位于(0,5]内时，劣化程度为初级，当劣化程度评估因子位于(5,+∞)，劣化程度为高级。

本发明实施例的技术方案，通过获取分别对多个氧化锌阀片10施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片10所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片10的环境湿度不同。针对每个氧化锌阀片10，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化，基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子，预设规则是指电压因子与氧化锌阀片10的劣化程度评估因子之间的对应关系，根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度。通过本发明实施例的技术方案，实现了对氧化锌阀片10的劣化程度的评估，提高了对劣化程度评估的准确度。

实施例二

图2是本发明实施例提供的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法的流程示意图，本发明实施例在上述实施例的可选方案的基础上对步骤S110进行的细化。其中，与上述实施例相同或者相似的技术术语将不再赘述。

S210、针对多个氧化锌阀片10，对其中一个氧化锌阀片10施加冲击电流，记录冲击电流，每更换一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10，则将新的氧化锌阀片10的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值，将新的氧化锌阀片10的环境湿度设置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的环境湿度的预设湿度，记录新的氧化锌阀片10的冲击电流和环境湿度。

具体的，针对多个氧化锌阀片10，可以在对其中一个氧化锌阀片10施加冲击，记录冲击电流，并在每个更换一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10时，将新的氧化锌阀片10的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值，将新的氧化锌阀片10的环境湿度设置为高于上一个氧化锌阀片10的环境湿度的预设湿度，记录新的氧化锌阀片10的冲击电流和环境湿度。通过使冲击电流和环境湿度依次递增的方式，使得后续得到每个氧化锌阀片10的劣化程度，对现场的氧化锌阀片10的劣化程度的评估更加具有参考性，通过实验室条件下的计算得到氧化锌阀片10的劣化程度与不断增加的环境湿度和不断增加冲击电流之间的关系，发现，在环境湿度和冲击电流不断增加的情况下，氧化锌的劣化程度也在不断增加。

可选地，在本发明实施例的基础上，增加不同氧化锌阀片10的冲击电流相同，环境湿度不同的实验，以及不同氧化锌阀片10的冲击电流不同，环境湿度相同的实验。得出结论，在环境湿度相同的情况下，氧化锌阀片10的劣化程度随着冲击电流的增加而增加。在冲击电流相同的情况下，氧化锌阀片10的劣化程度随着环境湿度的增加而增加。

可选地，在本发明的另一个实施例中，可以对氧化锌阀片10进行编号，比如，A1,A2,……An，共n个氧化锌阀片10。同时对每个编号的氧化锌阀片10施加冲击电流，A1与A2所施加的冲击电流的幅值相差预设幅值，所处的环境湿度相差预设湿度，A2和A3所施加的冲击电流的幅值相差预设幅值，所处的环境湿度相差预设湿度，……，An-1和An所施加的冲击电流的幅值相差预设幅值，所处的环境湿度相差预设湿度，这样，得到每个氧化锌阀片10的冲击电流。

S220、针对每个氧化锌阀片10，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子。

进一步的，在本发明实施例中，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子，包括：将环境湿度和冲击电流代入电压因子获取公式，得到氧化锌阀片10的电压因子；

其中，U为电压因子，I为冲击电流，k为环境湿度系数，w₂为环境湿度，w₁为初始环境湿度，p为误差系数，y为积分变量，初始环境湿度是指环境湿度中的最小值。

具体的，通过将环境湿度和冲击电流输入到上述的电压因子获取公式中，输出氧化锌阀片10的电压因子。

进一步的，在本发明实施例中，还包括对误差系数的更新，进而更新电压因子获取公式，使得根据电压因子获取公式计算的电压因子更加准确。具体实现为：通过电压实测值对误差系数进行更新，得到新的误差系数；将新的误差系数代入电压因子获取公式，得到新的电压因子获取公式，其中，电压实测值是在对氧化锌阀片10施加冲击电流的情况下，获取的氧化锌阀片10的电压；通过电压实测值对误差系数进行更新，得到新的误差系数，包括：步骤1：根据预设算法生成初始解，将初始解输入目标函数获取公式，得到初始目标函数，根据预设算法生成扰动解，将扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，对初始目标函数和扰动目标函数进行差值计算，得到差值，基于差值对初始解进行更新，得到优化解，将迭代次数加1，并根据预设算法生成新的扰动解，之后执行步骤2；步骤2：将当前的扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，将扰动目标函数和上一扰动目标函数进行差值计算，得到新的差值，基于新的差值对上一优化解进行更新，并将迭代次数加1，之后执行步骤3；步骤3：若达到预设迭代次数，则执行步骤4，若没有达到预设迭代次数，则根据预设算法生成新的扰动解，并返回步骤2；步骤4：若符合终止条件，则将当前的优化解作为新的误差系数，若不符合终止条件，则根据预设算法生成新的扰动解，并返回步骤2；目标函数获取公式为：

其中，f(δ)为目标函数，U_1m为第m个氧化锌阀片10的电压实测值，U_2m表示第m个氧化锌阀片10的电压因子，N为试验总次数，电压实测值是指通过电压采集器11采集的电压值，δ是指预设算法生成的解，解包括初始解和扰动解。

可选的，预设算法可以是模拟退火算法等。终止条件可以是优化解在连续第一预设迭代次数中，未发生变化。也可以是，优化解位于预设范围内。还可以是在连续的第二预设迭代次数中，优化解都处于预设解范围内。需要说明的是，此时的新的误差系数可以是最后一次迭代时得到优化解。

具体的，通过电压实测值对误差系数进行更新，得到新的误差系数。将新的误差系数代入电压因子获取公式，得到新的电压因子获取公式。通过电压实测值对误差系数进行更新，得到新的误差系数，包括根据预设算法生成初始解，将初始解输入目标函数获取公式，得到初始目标函数，根据预设算法生成扰动解，将扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，对初始目标函数和扰动目标函数进行差值计算，得到差值，基于差值对初始解进行更新，得到有化解，将迭代次数加1，并根据预设算法生成新的扰动解，之后，将当前的扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，将扰动目标函数和上一个扰动目标函数进行差值计算，得到新的差值，基于新的差值对上一个有化解进行更新，并将迭代次数加1。此时，若是达到预设迭代次数，并且，符合终止条件，则将当前的优化解作为新的误差系数。若是达到预设迭代次数，但是没有符合终止条件，则根据预设算法生成新的扰动解，继续将当前的扰动解输入目标函数获取公式中，得到扰动目标函数，基于扰动目标函数和上一个扰动目标函数进行差值计算等。若是没有达到预设迭代次数，根据预设算法生成新的扰动解，并继续将当前的扰动解输入目标函数获取公式中，得到扰动目标函数，基于扰动目标函数和上一个扰动目标函数进行差值计算等。

进一步的，在本发明实施例的基础上，基于差值对初始解进行更新，包括：若差值大于等于零，则将初始解替换为扰动解，得到优化解，若差值小于零，则按照预设条件对初始解进行更新。

其中，预设条件可以是概率接收准则等。

具体的，当差值大于等于零时，将初始解替换为扰动解，得到优化解，当差值小于零时，根据预设条件对初始解进行更新。

示例性，预设迭代次数为2。根据模拟退火算法得到初始解A，将初始解A代入目标函数获取公式，得到初始目标函数A1，根据模拟退火算法得到扰动解B，将扰动解B代入目标函数获取公式，得到扰动目标函数B1。将扰动目标函数B1和初始目标函数A1作差，得到差值，差值大于等于零，将初始解A替换为扰动解B，得到优化解，也即优化解为B，将迭代次数加1。再次根据模拟退火算法得到下一个扰动解C，同理，得到扰动目标函数C1，将扰动目标函数C1和上一个扰动目标函数B1作差，得到差值，差值小于零，根据概率接收准则判定不对优化解进行替换。将迭代次数加1，此时迭代次数等于预设迭代次数，判断优化解在连续两次预设迭代次数中，发生变化。再次根据模拟退火算法得到扰动解D，并得到扰动解D的扰动目标函数D1，将当前的扰动目标函数D1与上一个扰动目标函数C1作差，得到差值，差值小于零，根据概率接收准则判定不对优化解进行替换。并将迭代次数加1，迭代次数满足达到预设迭代次数，并且，判断优化解在连续两次预设迭代次数中，未发生变化，将当前的优化解作为新的误差系数，停止迭代。

S230、基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子。

进一步的，在本发明实施例的基础上，基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子，包括：将电压因子代入劣化程度评估因子获取公式，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子；

其中，α是劣化程度评估因子，U_2m是第m个氧化锌阀片10的电压因子。

具体的，将每个氧化锌阀片10的电压因子代入到劣化程度评估因子获取公式中，得到劣化程度评估因子。由于电压因子获取公式可以基于误差系数进行更新，因此得到电压因子更加准确，进而基于电压因子得到劣化程度评估因子也就更加准确。

S240、根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度。

本发明实施例的技术方案，通过针对多个氧化锌阀片10，对其中一个氧化锌阀片10施加冲击电流，记录冲击电流，每更换一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10，则将新的氧化锌阀片10的冲击电流配置为高于上一个被施加了冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值。将新的氧化锌阀片10的环境湿度设置为高于上一个被施加了冲击电流的氧化锌阀片10的环境湿度的预设湿度，记录新的氧化锌阀片10的冲击电路和环境湿度。针对每个氧化锌阀片10，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化，基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子，根据得到劣化程度评估因子，得到各个氧化锌阀片10的劣化程度。通过本发明实施例的技术方案，实现了对氧化锌阀片10的劣化程度的评估，提高了评估的准确度。

实施例三

本发明实施例提供一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的实验平台，上述实施例中的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法是基于计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的实验平台实现的。实验平台包括：主机1、工频冲击控制器2、工频冲击发生器3、高压试验箱8、加湿装置90、氧化锌阀片10、电压采集器11、湿度处理模块12；其中，主机1与工频冲击控制器2的输入端相连，工频冲击控制器2的输出端与工频冲击发生器3的输入端相连；工频冲击发生器3的输出端与氧化锌阀片10的任意一端相连；工作电压采集器11的第一采集端与氧化锌阀片10的一端连接，工作电压采集器11的第二采集端与氧化锌阀片10的另一端连接；工作电压采集器11的输出端与主机1连接；湿度处理模块12的输入端与主机1连接，湿度处理模块12的输出端与加湿装置90相连；加湿装置90和氧化锌阀片10均放置于高压试验箱8内部。

可选地，在上述步骤中的对其中一个氧化锌阀片10施加冲击电流，记录冲击电流，包括：通过主机1向湿度处理模块12发送加湿信号，使湿度处理模块12控制加湿装置90对高压试验箱8内部进行加湿处理，并通过湿度处理模块12判定高压试验箱8内的环境湿度是否达到预设环境湿度，若否，则继续加湿处理，若是，则停止加湿处理；通过主机1设置冲击电流，并通过主机1向工频冲击控制器2发出与冲击电流对应的控制信号，使工频冲击控制器2控制工频冲击发生器3向氧化锌阀片10施加冲击电流，通过主机1记录冲击电流；

可选地，在上述步骤中的将新的氧化锌阀片10的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值，将新的氧化锌阀片10的环境湿度设置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的环境湿度的预设湿度，包括：通过湿度处理模块12控制加湿装置90对高压试验箱8进行加湿处理，并在高压试验箱8内的环境湿度增加了预设湿度时，控制加湿装置90停止对高压试验箱8的加湿处理；通过主机1控制将新的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值。

可选的，参见图3，实验平台还可以包括工作接地网4、高压试验电极70、高压同轴线缆5、开关6、环境湿度显示模块13、信号处理器14。在图3中，加湿装置90以加湿探头一91、加湿探头二92、加湿探头三93和加湿探头四94进行展示。在图3中高压试验电极70以与开关6连接的一端的高压试验电极71，与工频冲击发生器3的接地端相连的一端的高压试验电极72进行展示。

其中，工频冲击发生器3的输出端与氧化锌阀片10的任意一端相连可以替换为：工频冲击发生器3的输出端与高压同轴线缆5的一端相连，高压同轴线缆5的另一端与开关6的一端相连，开关6的另一端与高压试验电极70的一端相连，高压试验电极70的另一端与氧化锌阀片10的一端相连，氧化锌阀片10的另一端与高压试验电极70的另一端相连，高压试验电极70的另一端还与工频冲击发生器3的接地端相连，工频冲击发生器3的接地端与工作接地网4相连。工作电压采集器11的输出端与主机1连接可以替换为：工作电压采集器11的输出端与信号处理器14的输入端相连，信号处理器14的输出端与主机1相连。信号处理器14用于将工作电压采集器11采集的电压信号传输至主机1。湿度处理模块12的输入端与主机1连接，湿度处理模块12的输出端与加湿装置90相连可以替换为：湿度处理模块12的输入端与主机1相连，湿度处理模块12的输出端与环境湿度显示模块13的输入端相连，环境湿度显示模块13的输出端与加湿探头一91、加湿探头二92、加湿探头三93和加湿探头四94相连。

可选地，在开关闭合的情况下，通过主机向湿度处理模块发送加湿信号，使湿度处理模块控制湿度显示模块，进而控制加湿探头对高压试验箱内部进行加湿处理，并通过湿度显示模块判定高压试验箱内的环境湿度是否达到预设环境湿度，若否，则继续加湿处理，若是，则停止加湿处理，通过主机设置冲击电流，并通过主机向工频冲击控制器发出与冲击电流对应的控制信号，使工频冲击控制器控制工频冲击发生器向氧化锌阀片施加冲击电流，通过主机记录冲击电流；

通过湿度显示模块控制加湿探头对高压试验箱进行加湿处理，若高压试验箱内的环境湿度增加了预设湿度，则控制加湿探头停止对高压试验箱的加湿处理；通过主机控制将冲击电流的幅值增加预设幅值，得到新的冲击电流。

应当理解，上述实施例中提到的通过冲击电流和环境湿度得到电压因子、以及通过电压因子和预设规则得到劣化程度评估因子和通过劣化程度评估因子得到氧化锌阀片的劣化程度都可以在主机中实现。

本发明实施例提供的试验平台对氧化锌阀片10进行环境湿度和冲击电流的设置，以及电压实测值的获取，并将环境湿度、冲击电流和电压实测值保存在主机1中，为后续进行劣化程度评估因子的计算做准备工作，提高了劣化程度评估因子的计算的准确度，通过本发明实施例的试验平台实现了环境湿度和冲击电流的可控性，进而对于劣化程度的评估更具有说服性，使得劣化程度评估结果更加准确，为现场的氧化锌阀片的劣化程度的评估提供了参考。

实施例四

图4为本发明实施例提供的一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台的结构示意图，本发明实施例所提供的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台可执行本发明任意实施例所提供的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该试音平台包括：冲击电流获取模块410、电压因子获得模块420、评估因子获取模块430和劣化程度获取模块440；其中：

冲击电流获取模块410，用于获取分别对多个氧化锌阀片10施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片10所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片10的环境湿度不同；电压因子获得模块420，用于针对每个氧化锌阀片10，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化；评估因子获取模块430，用于基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子，预设规则是指电压因子与氧化锌阀片10的劣化程度评估因子之间的对应关系；劣化程度获取模块440，用于根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度。

进一步的，在本发明实施例中，冲击电流获取模块410，还用于：

针对多个氧化锌阀片10，对其中一个氧化锌阀片10施加冲击电流，记录冲击电流，每更换一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10，则将新的氧化锌阀片10的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值，将新的氧化锌阀片10的环境湿度设置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的环境湿度的预设湿度，记录新的氧化锌阀片10的冲击电流和环境湿度。

进一步的，在本发明实施例中，电压因子获得模块420，还用于：

将环境湿度和冲击电流代入电压因子获取公式，得到氧化锌阀片10的电压因子；

其中，U为电压因子，I为冲击电流，k为环境湿度系数，w₂为环境湿度，w₁为初始环境湿度，p为误差系数，y为积分变量，初始环境湿度是指环境湿度中的最小值。

进一步的，在本发明实施例中，试验平台还包括：

误差系数更新模块，用于通过电压实测值对误差系数进行更新，得到新的误差系数；

将新的误差系数代入电压因子获取公式，得到新的电压因子获取公式，其中，电压实测值是在对氧化锌阀片10施加冲击电流的情况下，获取的氧化锌阀片10的电压；

进一步的，在本发明实施例中，误差系数更新模块，还用于：

步骤1：根据预设算法生成初始解，将初始解输入目标函数获取公式，得到初始目标函数，根据预设算法生成扰动解，将扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，对初始目标函数和扰动目标函数进行差值计算，得到差值，基于差值对初始解进行更新，得到优化解，将迭代次数加1，并根据预设算法生成新的扰动解，之后执行步骤2；步骤2：将当前的扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，将扰动目标函数和上一扰动目标函数进行差值计算，得到新的差值，基于新的差值对上一优化解进行更新，并将迭代次数加1，之后执行步骤3；步骤3：若达到预设迭代次数，则执行步骤4，若没有达到预设迭代次数，则根据预设算法生成新的扰动解，并返回步骤2；步骤4：若符合终止条件，则将当前的优化解作为新的误差系数，若不符合终止条件，则根据预设算法生成新的扰动解，并返回步骤2；目标函数获取公式为：

其中，f(δ)为目标函数，U_1m为第m个氧化锌阀片10的电压实测值，U_2m表示第m个氧化锌阀片10的电压因子，N为试验总次数，电压实测值是指通过电压采集器11采集的电压值，δ是指预设算法生成的解，解包括初始解和扰动解。

进一步的，在本发明实施例中，误差系数更新模块，还用于：

若差值大于等于零，则将初始解替换为扰动解，得到优化解，若差值小于零，则按照预设条件对初始解进行更新。

进一步的，在本发明实施例中，评估因子获取模块430，还用于：

将电压因子代入劣化程度评估因子获取公式，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子；

其中，α是劣化程度评估因子，U_2m是第m个氧化锌阀片10的电压因子。

进一步的，在本发明实施例中，劣化程度包括初级和高级，在劣化程度为初级时，氧化锌阀片10为轻微劣化，在劣化程度为高级时，氧化锌阀片10为严重劣化；试验平台还包括：预警信息发出模块，用于若劣化程度为高级，则发出预警信息；其中，预警信息包括氧化锌阀片10的劣化程度、氧化锌阀片10的环境湿度、氧化锌被施加的冲击电流以及建议信息，建议信息包括氧化锌阀片10劣化加剧，建议替换。

进一步的，在本发明实施例中，试验平台包括：

主机1、工频冲击控制器2、工频冲击发生器3、高压试验箱8、加湿装置90、氧化锌阀片10、电压采集器11、湿度处理模块12；其中，主机1与工频冲击控制器2的输入端相连，工频冲击控制器2的输出端与工频冲击发生器3的输入端相连；工频冲击发生器3的输出端与氧化锌阀片10的任意一端相连；工作电压采集器11的第一采集端与氧化锌阀片10的一端连接，工作电压采集器11的第二采集端与氧化锌阀片10的另一端连接；工作电压采集器11的输出端与主机1连接；湿度处理模块12的输入端与主机1连接，湿度处理模块12的输出端与加湿装置90相连；加湿装置90和氧化锌阀片10均放置于高压试验箱8内部；冲击电流获取模块410，还用于：通过主机1向湿度处理模块12发送加湿信号，使湿度处理模块12控制加湿装置90对高压试验箱8内部进行加湿处理，并通过湿度处理模块12判定高压试验箱8内的环境湿度是否达到预设环境湿度，若否，则继续加湿处理，若是，则停止加湿处理；通过主机1设置冲击电流，并通过主机1向工频冲击控制器2发出与冲击电流对应的控制信号，使工频冲击控制器2控制工频冲击发生器3向氧化锌阀片10施加冲击电流，通过主机1记录冲击电流；冲击电流获取模块410，还用于：通过湿度处理模块12控制加湿装置90对高压试验箱8进行加湿处理，并在高压试验箱8内的环境湿度增加了预设湿度时，控制加湿装置90停止对高压试验箱8的加湿处理；通过主机1控制将新的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片10的冲击电流的预设幅值。

进一步的，在本发明实施例中，试验平台包括：

电压实测值获取模块，用于获取电压实测值；

电压实测值获取模块，还用于在通过工频冲击发生器3向氧化锌阀片10施加冲击电流的情况下，通过电压采集器11采集氧化锌阀片10的电压信号，并传输给主机1，得到电压实测值。

本发明实施例的技术方案，通过获取分别对多个氧化锌阀片10施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片10所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片10的环境湿度不同。针对每个氧化锌阀片10，将环境湿度和冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片10的电压因子，电压因子随着环境湿度和/或冲击电流的改变而发生变化，基于电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片10的劣化程度评估因子，预设规则是指电压因子与氧化锌阀片10的劣化程度评估因子之间的对应关系，根据得到的劣化程度评估因子，获得各个氧化锌阀片10的劣化程度。通过本发明实施例的技术方案，实现了对氧化锌阀片10的劣化程度的评估，提高了对劣化程度评估的准确度。

值得注意的是，上述试验平台所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，包括：

获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片的环境湿度不同；

针对每个氧化锌阀片，将所述环境湿度和所述冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，所述电压因子随着所述环境湿度和/或所述冲击电流的改变而发生变化；

基于所述电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，所述预设规则是指电压因子与氧化锌阀片的劣化程度评估因子之间的对应关系；

根据得到的所述劣化程度评估因子，获得各个所述氧化锌阀片的劣化程度。

2.根据权利要求1所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，所述获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，包括：

针对多个氧化锌阀片，对其中一个氧化锌阀片施加冲击电流，记录所述冲击电流，每更换一个被施加冲击电流的氧化锌阀片，则将新的氧化锌阀片的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片的冲击电流的预设幅值，将新的氧化锌阀片的环境湿度设置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片的环境湿度的预设湿度，记录新的氧化锌阀片的冲击电流和环境湿度。

3.根据权利要求2所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，所述将所述环境湿度和所述冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，包括：

将所述环境湿度和所述冲击电流代入电压因子获取公式，得到氧化锌阀片的电压因子；

其中，U为电压因子，I为冲击电流，k为环境湿度系数，w₂为环境湿度，w₁为初始环境湿度，p为误差系数，y为积分变量，所述初始环境湿度是指环境湿度中的最小值。

4.根据权利要求3所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，还包括：

通过电压实测值对所述误差系数进行更新，得到新的误差系数；

将所述新的误差系数代入所述电压因子获取公式，得到新的电压因子获取公式，其中，所述电压实测值是在对氧化锌阀片施加冲击电流的情况下，获取的氧化锌阀片的电压；

所述通过电压实测值对所述误差系数进行更新，得到新的误差系数，包括：

步骤1：根据预设算法生成初始解，将所述初始解输入目标函数获取公式，得到初始目标函数，根据所述预设算法生成扰动解，将所述扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，对所述初始目标函数和所述扰动目标函数进行差值计算，得到差值，基于所述差值对所述初始解进行更新，得到优化解，将迭代次数加1，并根据所述预设算法生成新的扰动解，之后执行步骤2；

步骤2：将当前的扰动解输入目标函数获取公式，得到扰动目标函数，将所述扰动目标函数和上一扰动目标函数进行差值计算，得到新的差值，基于所述新的差值对上一优化解进行更新，并将迭代次数加1，之后执行步骤3；

步骤3：若达到预设迭代次数，则执行步骤4，若没有达到预设迭代次数，则根据所述预设算法生成新的扰动解，并返回步骤2；

步骤4：若符合终止条件，则将当前的优化解作为新的误差系数，若不符合终止条件，则根据所述预设算法生成新的扰动解，并返回步骤2；

所述目标函数获取公式为：

其中，f(δ)为目标函数，U_1m为第m个氧化锌阀片的电压实测值，U_2m表示第m个氧化锌阀片的电压因子，N为试验总次数，所述电压实测值是指通过电压采集器采集的电压值，δ是指预设算法生成的解，所述解包括初始解和扰动解。

5.根据权利要求4所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，所述基于所述差值对所述初始解进行更新，包括：

若所述差值大于等于零，则将所述初始解替换为所述扰动解，得到优化解，若所述差值小于零，则按照预设条件对初始解进行更新。

6.根据权利要求5所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，所述基于所述电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，包括：

将所述电压因子代入劣化程度评估因子获取公式，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子；

其中，α是劣化程度评估因子，U_2m是第m个氧化锌阀片的电压因子。

7.根据权利要求1所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，所述劣化程度包括初级和高级，在所述劣化程度为初级时，所述氧化锌阀片为轻微劣化，在所述劣化程度为高级时，所述氧化锌阀片为严重劣化；

在所述根据得到的所述劣化程度评估因子，获得各个所述氧化锌阀片的劣化程度之后，还包括：

若所述劣化程度为高级，则发出预警信息；

其中，所述预警信息包括所述氧化锌阀片的劣化程度、所述氧化锌阀片的环境湿度、所述氧化锌被施加的冲击电流以及建议信息，所述建议信息包括所述氧化锌阀片劣化加剧，建议替换。

8.根据权利要求4所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，所述方法是基于计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台实现的，所述试验平台包括：

主机、工频冲击控制器、工频冲击发生器、高压试验箱、加湿装置、氧化锌阀片、电压采集器、湿度处理模块；

其中，所述主机与所述工频冲击控制器的输入端相连，所述工频冲击控制器的输出端与所述工频冲击发生器的输入端相连；所述工频冲击发生器的输出端与氧化锌阀片的任意一端相连；所述工作电压采集器的第一采集端与所述氧化锌阀片的一端连接，所述工作电压采集器的第二采集端与所述氧化锌阀片的另一端连接；所述工作电压采集器的输出端与所述主机连接；所述湿度处理模块的输入端与所述主机连接，所述湿度处理模块的输出端与所述加湿装置相连；所述加湿装置和氧化锌阀片均放置于所述高压试验箱内部；

所述对其中一个氧化锌阀片施加冲击电流，记录所述冲击电流，包括：

通过所述主机向所述湿度处理模块发送加湿信号，使所述湿度处理模块控制所述加湿装置对所述高压试验箱内部进行加湿处理，并通过湿度处理模块判定所述高压试验箱内的环境湿度是否达到预设环境湿度，若否，则继续加湿处理，若是，则停止加湿处理；

通过主机设置冲击电流，并通过主机向工频冲击控制器发出与所述冲击电流对应的控制信号，使所述工频冲击控制器控制所述工频冲击发生器向所述氧化锌阀片施加所述冲击电流，通过所述主机记录所述冲击电流；

所述将新的氧化锌阀片的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片的冲击电流的预设幅值，将新的氧化锌阀片的环境湿度设置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片的环境湿度的预设湿度，包括：

通过所述湿度处理模块控制所述加湿装置对所述高压试验箱进行加湿处理，并在所述高压试验箱内的环境湿度增加了预设湿度时，控制所述加湿装置停止对所述高压试验箱的加湿处理；通过所述主机控制将新的冲击电流配置为高于上一个被施加冲击电流的氧化锌阀片的冲击电流的预设幅值。

9.根据权利要求8所述的计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估方法，其特征在于，在所述通过电压实测值对所述误差系数进行更新之前，还包括：

获取所述电压实测值；

所述获取所述电压实测值，包括：

在通过工频冲击发生器向氧化锌阀片施加冲击电流的情况下，通过所述电压采集器采集所述氧化锌阀片的电压信号，并传输给所述主机，得到电压实测值。

10.一种计及潮湿环境的氧化锌阀片劣化程度评估的试验平台，其特征在于，包括：

冲击电流获取模块，用于获取分别对多个氧化锌阀片施加的冲击电流，不同的氧化锌阀片所施加的冲击电流不同，不同的氧化锌阀片的环境湿度不同；

电压因子获得模块，用于针对每个氧化锌阀片，将所述环境湿度和所述冲击电流输入电压因子获取模型中，得到氧化锌阀片的电压因子，所述电压因子随着所述环境湿度和/或所述冲击电流的改变而发生变化；

评估因子获取模块，用于基于所述电压因子和预设规则，得到每个氧化锌阀片的劣化程度评估因子，所述预设规则是指电压因子与氧化锌阀片的劣化程度评估因子之间的对应关系；

劣化程度获取模块，用于根据得到的所述劣化程度评估因子，获得各个所述氧化锌阀片的劣化程度。

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