本發(fā)明屬于斷路器仿真測(cè)試領(lǐng)域，涉及斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電力系統(tǒng)常用斷路器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行研究時(shí)，一般采用三種方法來(lái)獲得斷路器的相關(guān)特征參量：一是測(cè)試研究，通過(guò)物理量的測(cè)試，獲得斷路器操作中的特征參量；二是剛體仿真，獲得斷路器的運(yùn)動(dòng)、位移特征；三是柔性體仿真，獲得斷路器在操動(dòng)中的柔性變形、應(yīng)變應(yīng)力、能量分配等特征。

2、以上三種研究方法各有側(cè)重，測(cè)試研究能夠獲得斷路器的真實(shí)狀態(tài)，但測(cè)試研究時(shí)對(duì)某個(gè)零部件、某個(gè)特征參量的測(cè)試，只能得到具體數(shù)據(jù)，難以反映斷路器整體特征；剛體仿真計(jì)算速度快，建模效率高，但對(duì)零部件的剛性假設(shè)具有很大的局限性，難以評(píng)估應(yīng)變應(yīng)力，對(duì)真實(shí)工況的仿真精度差；柔性體仿真更接近于零部件的真實(shí)狀態(tài)，仿真精度高，但建模過(guò)程復(fù)雜，計(jì)算速度太慢，建模效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決現(xiàn)有的斷路器建模仿真方法難以兼顧建模效率和計(jì)算精度的問(wèn)題。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法包括：對(duì)斷路器結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，獲取斷路器各階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量和斷路器各零部件所屬模態(tài)階數(shù)；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)小于或等于k，對(duì)零部件采用剛體建模；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)大于k，根據(jù)零部件的長(zhǎng)、寬、高尺寸的比例大小判斷零部件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，若零部件屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型，則采用柔性體建模，若屬于矮胖類(lèi)型，則采用剛體建模；根據(jù)斷路器各零部件的建模方式構(gòu)建斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型；k滿(mǎn)足：前k階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量之和/斷路器結(jié)構(gòu)總質(zhì)量≥設(shè)定比例，且前k-1階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量之和/斷路器結(jié)構(gòu)總質(zhì)量<設(shè)定比例。

3、進(jìn)一步地，根據(jù)零部件的長(zhǎng)、寬、高尺寸的比例大小判斷零部件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的方法為：獲取零部件的長(zhǎng)、寬、高三個(gè)尺寸，三個(gè)尺寸兩兩為一組進(jìn)行比較，當(dāng)至少一組尺寸之間的差距達(dá)到設(shè)定程度，零部件屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型，否則零部件屬于矮胖類(lèi)型。

4、進(jìn)一步地，判斷一組尺寸之間的差距達(dá)到設(shè)定程度的方式是：假設(shè)一組尺寸分別是a、b，當(dāng)滿(mǎn)足a/b小于設(shè)定比值或者b/a小于設(shè)定比值時(shí)，判定該組尺寸之間的差距達(dá)到設(shè)定程度，所述設(shè)定比值的取值小于等于1/4。

5、進(jìn)一步地，所述設(shè)定比例的取值范圍為60％～80％。

6、進(jìn)一步地，對(duì)斷路器各零部件中的關(guān)鍵零部件進(jìn)行測(cè)試研究，測(cè)量關(guān)鍵零部件的相應(yīng)物理量，獲得測(cè)試數(shù)據(jù)，利用各零部件的測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正。

7、進(jìn)一步地，對(duì)于所屬模態(tài)階數(shù)小于等于設(shè)定階數(shù)的關(guān)鍵零部件，測(cè)試關(guān)鍵零部件的位移屬性；對(duì)于所屬模態(tài)階數(shù)大于設(shè)定階數(shù)且屬于矮胖類(lèi)型的關(guān)鍵零部件，測(cè)試關(guān)鍵零部件的振動(dòng)加速度；對(duì)于所屬模態(tài)階數(shù)大于設(shè)定階數(shù)且屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型的關(guān)鍵零部件，測(cè)試關(guān)鍵零部件的應(yīng)變應(yīng)力值。

8、進(jìn)一步地，所述關(guān)鍵零部件的選取方法是：若零部件所屬模態(tài)階數(shù)小于或等于k，則零部件為關(guān)鍵零部件；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)大于k，則判斷零部件是否為基礎(chǔ)支撐部件和主要傳動(dòng)部件，若零部件為基礎(chǔ)支撐部件或主要傳動(dòng)部件，則零部件為關(guān)鍵零部件。

9、本發(fā)明方法的有益效果是：本發(fā)明的構(gòu)建方法對(duì)建模效率與計(jì)算精度進(jìn)行了合理分配，使二者達(dá)到了最優(yōu)平衡狀態(tài)，不僅仿真效率高且保證了計(jì)算精度，對(duì)斷路器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究提供了指導(dǎo)意義，具有較高的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。

10、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供的計(jì)算機(jī)裝置包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上面所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法。

11、本發(fā)明裝置的有益效果是：本發(fā)明的計(jì)算機(jī)裝置在進(jìn)行斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建時(shí)，對(duì)建模效率與計(jì)算精度進(jìn)行了合理分配，使二者達(dá)到了最優(yōu)平衡狀態(tài)，不僅仿真效率高且保證了計(jì)算精度，對(duì)斷路器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究提供了指導(dǎo)意義，具有較高的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。

12、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上面所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法。

13、本發(fā)明計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的有益效果是：在實(shí)現(xiàn)斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建時(shí)，對(duì)建模效率與計(jì)算精度進(jìn)行了合理分配，使二者達(dá)到了最優(yōu)平衡狀態(tài)，不僅仿真效率高且保證了計(jì)算精度，對(duì)斷路器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究提供了指導(dǎo)意義，具有較高的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，該方法包括：對(duì)斷路器結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，獲取斷路器各階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量和斷路器各零部件所屬模態(tài)階數(shù)；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)小于或等于k，對(duì)零部件采用剛體建模；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)大于k，根據(jù)零部件的長(zhǎng)、寬、高尺寸的比例大小判斷零部件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，若零部件屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型，則采用柔性體建模，若屬于矮胖類(lèi)型，則采用剛體建模；根據(jù)斷路器各零部件的建模方式構(gòu)建斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型；k滿(mǎn)足：前k階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量之和/斷路器結(jié)構(gòu)總質(zhì)量≥設(shè)定比例，且前k-1階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量之和/斷路器結(jié)構(gòu)總質(zhì)量<設(shè)定比例。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，根據(jù)零部件的長(zhǎng)、寬、高尺寸的比例大小判斷零部件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的方法為：獲取零部件的長(zhǎng)、寬、高三個(gè)尺寸，三個(gè)尺寸兩兩為一組進(jìn)行比較，當(dāng)至少一組尺寸之間的差距達(dá)到設(shè)定程度，零部件屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型，否則零部件屬于矮胖類(lèi)型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，判斷一組尺寸之間的差距達(dá)到設(shè)定程度的方式是：假設(shè)一組尺寸分別是a、b，當(dāng)滿(mǎn)足a/b小于設(shè)定比值或者b/a小于設(shè)定比值時(shí)，判定該組尺寸之間的差距達(dá)到設(shè)定程度，所述設(shè)定比值的取值小于等于1/4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述設(shè)定比例的取值范圍為60％～80％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，對(duì)斷路器各零部件中的關(guān)鍵零部件進(jìn)行測(cè)試研究，測(cè)量關(guān)鍵零部件的相應(yīng)物理量，獲得測(cè)試數(shù)據(jù)，利用各零部件的測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，對(duì)于所屬模態(tài)階數(shù)小于等于設(shè)定階數(shù)的關(guān)鍵零部件，測(cè)試關(guān)鍵零部件的位移屬性；對(duì)于所屬模態(tài)階數(shù)大于設(shè)定階數(shù)且屬于矮胖類(lèi)型的關(guān)鍵零部件，測(cè)試關(guān)鍵零部件的振動(dòng)加速度；對(duì)于所屬模態(tài)階數(shù)大于設(shè)定階數(shù)且屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型的關(guān)鍵零部件，測(cè)試關(guān)鍵零部件的應(yīng)變應(yīng)力值。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述關(guān)鍵零部件的選取方法是：若零部件所屬模態(tài)階數(shù)小于或等于k，則零部件為關(guān)鍵零部件；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)大于k，則判斷零部件是否為基礎(chǔ)支撐部件和主要傳動(dòng)部件，若零部件為基礎(chǔ)支撐部件或主要傳動(dòng)部件，則零部件為關(guān)鍵零部件。

8.一種計(jì)算機(jī)裝置，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述的斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型構(gòu)建方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于斷路器仿真測(cè)試領(lǐng)域。該方法為：對(duì)斷路器結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，獲取斷路器各階模態(tài)的模態(tài)有效質(zhì)量和各零部件所屬模態(tài)階數(shù)；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)小于或等于k，對(duì)零部件采用剛體建模；若零部件所屬模態(tài)階數(shù)大于k，根據(jù)零部件的長(zhǎng)、寬、高尺寸的比例大小判斷零部件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，若零部件屬于細(xì)長(zhǎng)類(lèi)型，則采用柔性體建模，若屬于矮胖類(lèi)型，則采用剛體建模；對(duì)各零部件建模后得到斷路器的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型。本發(fā)明的計(jì)算機(jī)裝置包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的用于實(shí)現(xiàn)上述方法的計(jì)算機(jī)程序。該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有實(shí)現(xiàn)上述方法的計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明兼顧了建模效率和計(jì)算精度。

技術(shù)研發(fā)人員：杜迎乾,郭明欽,劉媛媛,樊世龍,王之軍,張豪,姚永其,劉亞培,郭通,宋云雷,李淼鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：平高集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17