本發(fā)明涉及高壓發(fā)生器，尤其涉及一種高壓發(fā)生器、高壓發(fā)生器溫度調節(jié)方法及系統。

背景技術：

1、目前，特高壓輸電變電站迅速發(fā)展，特高壓gis作為電力系統中不可或缺的關鍵設備，其安全穩(wěn)定運行對于整個電網的可靠性和效率至關重要。為了保證設備的正常運行以及研究可能出現的問題，需要對特高壓gis產品進行長期帶電、局放試驗考核，通常通過能輸出穩(wěn)定特高壓的高壓發(fā)生器提供高壓電源。

2、例如公開號為cn108258922a?的一種特高壓直流發(fā)生器的兩級調壓控制器，包括：整流器用于將三相交流電源整流成直流電源；濾波器用于對整流后得到的直流電源進行濾波；逆變器用于將濾波后的直流電源轉化成交流電；中頻變壓器用于將交流電變壓成高壓交流電；倍壓電路用于對變壓后的高壓交流電進行整流并倍壓成高壓直流輸出。

3、由于高壓發(fā)生器通常在高功率狀態(tài)下工作，這會導致大量的電能轉化為熱能，使得內部溫度升高，即使在穩(wěn)定狀態(tài)，電流通過線圈等部件時仍會因電阻而產生熱量，尤其是在接觸電阻較大的部位，而特高壓發(fā)生器的結構復雜且封閉性較高，熱量難以迅速有效地散發(fā)出去，使高壓發(fā)生器內的溫度不易得到調節(jié)，容易導致局部溫度積聚，影響高壓發(fā)生器的使用壽命。

技術實現思路

1、為了解決高壓發(fā)生器內的溫度不易得到調節(jié)，容易導致局部溫度積聚，影響高壓發(fā)生器的使用壽命問題，本發(fā)明提供一種高壓發(fā)生器、高壓發(fā)生器溫度調節(jié)方法及系統。

2、第一方面，本發(fā)明提供的一種高壓發(fā)生器溫度調節(jié)方法，采用如下的技術方案：

3、一種高壓發(fā)生器溫度調節(jié)方法，包括以下步驟：

4、s1，根據高壓發(fā)生器殼體上的溫度檢測設備獲取殼體的檢測溫度；

5、獲取高壓發(fā)生器的線圈參數和線圈電流并計算線圈溫度；

6、獲取高壓發(fā)生器內絕緣氣體的氣壓參數并計算氣體溫度；

7、s2，將當前時間點的檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度輸入訓練好的神經網絡模型，模型輸出當前時間點的制冷等級和下一時間點的預測制冷等級；

8、s3，根據當前時間點的制冷等級和下一時間點的預測制冷等級控制對應的制冷效果以調節(jié)高壓發(fā)生器的溫度。

9、通過采用上述技術方案，影響高壓發(fā)生器內部的因素較多，對多個因素進行溫度的預測，然后根據預測結構調整制冷的效果，使高壓發(fā)生器內的溫度可以得到較好的調節(jié)，延長高壓發(fā)生器的使用壽命。

10、可選地，根據高壓發(fā)生器殼體上的溫度檢測設備獲取殼體的檢測溫度包括：

11、基于測溫傳感器獲取殼體第i個時間點第m個測溫點的溫度，m=1,2,……m，m為測溫點總數，i為時間點，m為測溫點數量；

12、設置第i個時間點第m個測溫點的溫度對應的權重，m=1,2,……m，m為測溫點總數，i為時間點，m為測溫點數量；

13、第i個時間點的檢測溫度計算公式為：，i為時間點。

14、通過采用上述技術方案，對多個位置的點進行測溫后，根據不同位置對于高壓發(fā)生器整體的影響程度配置權重，計算得到在一個時刻的綜合的檢測溫度。

15、可選地，步驟s1中，線圈參數包括線圈電阻r、線圈熱導率k和線圈表面積a，線圈溫度包括初級線圈溫度和次級線圈溫度，第i個時間點的初級線圈溫度的計算公式為：

16、

17、第i個時間點的次級線圈溫度的計算公式為：

18、

19、其中，i為時間點，t代表線圈通電時間，是第i個時間點的初級線圈溫度，是第i個時間點的初級線圈電路，是初始的初級線圈溫度，是第i個時間點的次級線圈溫度，是第i個時間點的次級線圈電路，是次始的次級線圈溫度。

20、通過采用上述技術方案，根據線圈產生的熱量結合線圈自身的參數進行計算，獲取理論上的線圈溫度。

21、可選地，步驟s1中，獲取高壓發(fā)生器內絕緣氣體的氣壓參數并計算氣體溫度包括：

22、獲取初始的氣壓參數p和初始氣體溫度t；

23、獲取第i個時間點上的氣壓參數，并與初始的氣壓參數p和初始氣體溫度t構建公式：

24、

25、其中，i時間點，v為高壓發(fā)生器內的體積，是第i個時間點的氣體溫度。

26、可選地，制冷等級包括零級、一級、二級和三級，在模型訓練之前，綜合已獲取的每個時間點檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度建立判斷規(guī)則，基于判斷規(guī)則判斷每個時間點的制冷等級，具體步驟包括：

27、分別獲取每個時間點內檢測溫度和線圈溫度的第一差值、氣體溫度和線圈溫度的第二差值、線圈溫度和氣體溫度的第三差值；

28、當檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度均小于溫度閾值時，判斷制冷等級為零級；

29、當檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度中有一個大于溫度閾值時，且同時與其相關的差值小于差值閾值時，判斷制冷等級為一級；

30、當檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度中有一個大于溫度閾值，且同時與其相關的差值大于差值閾值，或當檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度中有兩個大于溫度閾值時，判斷制冷等級為二級；

31、當測溫度、線圈溫度和氣體溫度均溫度閾值和/或第一差值、第二差值、第三差值均大于差值閾值時，判斷制冷等級為三級。

32、可選地，神經網絡模型的訓練過程包括：

33、獲取所有歷史時間點內的歷史檢測溫度、歷史線圈溫度和歷史氣體溫度；

34、根據制冷等級的判斷規(guī)則計算所有歷史時間點對應的歷史制冷等級；

35、將所有歷史檢測溫度、歷史線圈溫度、歷史氣體溫度、歷史制冷等級構建數據集，并將數據集劃分為訓練集和測試集；

36、將某一歷史時間點的歷史檢測溫度、歷史線圈溫度、歷史氣體溫度輸入初始預測模型進行訓練，模型輸出為某一歷史時間點的歷史制冷等級和下一歷史時間點的制冷等級；

37、通過測試集對初始預測模型進行測試，輸出預測的某一歷史時間點的制冷等級和預測的下一歷史時間點的制冷等級；

38、基于預測模型輸出的預測的某一歷史時間點的制冷等級和預測的下一歷史時間點的制冷等級和均方誤差損失函數確定出對應的損失值，判斷所述損失值是否小于閾值；

39、若小于閾值，停止訓練，將初始預測模型作為對應的預測模型；

40、若不小于閾值，基于損失值校正初始預測模型對應的參數，更新預測模型。

41、可選地，根據當前時間點的制冷等級和下一時間點的預測制冷等級控制對應的制冷效果以調節(jié)高壓發(fā)生器的溫度的步驟包括：

42、判斷當前時間點的制冷等級與下一時間點的預測制冷等級的等級大??；

43、當前時間點的制冷等級不小于下一時間點的預測制冷等級時，保留當前時間點的制冷等級進行制冷控制對應的制冷效果以調節(jié)高壓發(fā)生器的溫度；

44、當前時間點的制冷等級小于下一時間點的預測制冷等級時，采用預測制冷等級控制對應的制冷效果以調節(jié)高壓發(fā)生器的溫度。

45、第二方面，一種高壓發(fā)生器溫度調節(jié)系統，包括：

46、檢測模塊，通過高壓發(fā)生器內的溫度檢測設備獲取殼體檢測點的檢測溫度，獲取高壓發(fā)生器的線圈參數并通過電流檢測設備檢測線圈電流，通過高壓發(fā)生器內的壓力傳感器檢測氣壓參數；

47、處理模塊，與檢測模塊連接，綜合所有歷史時間點獲取的檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度分別判斷每個歷史時間點對應的制冷等級；將每個時間點的檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度輸入神經網絡模型，模型輸出當前時間點的制冷等級和下一時間點的預測制冷等級，分析當前時間點的制冷等級和下一時間點的預測制冷等級生成控制信息；

48、制冷模塊，根據控制信息調整制冷等級以調節(jié)高壓發(fā)生器的溫度。

49、第三方面，一種高壓發(fā)生器，包括殼體、鐵心、初級線圈、次級線圈和上述的溫度調節(jié)系統，所述殼體內充有絕緣介質，所述鐵心固定設置在所述殼體內，所述初級線圈繞制在所述鐵心上，所述殼體上設置有與所述初級線圈連接的低壓輸入端口，所述次級線圈繞制在所述初級線圈周側，所述殼體上設置有與所述次級線圈連接的高壓輸出組件；

50、所述系統設置在殼體上，溫度檢測設備包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在所述殼體內壁上易產生高溫點的位置；所述電流檢測設備和所述壓力傳感器均設置在殼體內；

51、所述處理模塊設置在殼體外，所述溫度傳感器、電流檢測設備和壓力傳感器均通過殼體與處理模塊連接；

52、所述制冷模塊包括控制器和管道，所述殼體上開設有冷卻液注入端口，所述控制器設置在殼體外且用于控制冷卻液從冷卻液注入端口注入，所述管道的一端與冷卻液注入端口連通，所述管道設置在所述鐵心與所述初級線圈之間。

53、綜上所述，本發(fā)明具有如下的有益技術效果：通過模型對檢測溫度、線圈溫度和氣體溫度對應的制冷等級進行判斷和預測，綜合當前時間點的制冷等級和下一時間點的制冷等級對應的制冷效果對高壓發(fā)生器內的溫度進行調節(jié)，使高壓發(fā)生器內的溫度根據需求靈活調節(jié)，可以在一定程度上提前預防過高溫情況的產生，延長高壓發(fā)生器的使用壽命。