1.一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法其特征在于,首先搭建了一个试验评估平台,所述平台包括:上位机(1)、工频电压控制器(2)、工频电压发生器(3)、高压同轴线缆(4)、开关(5)、高精度分压器(6)、高压实验电极一(71)、高压实验电极二(72)、气候模拟试验箱(8)、复合外套绝缘子试品(9)、电流测试线圈(10)、接地网(11)、湿度控制器(12)、加湿器一(131)、加湿器二(132)、温度控制总端(14)、环境温度调节器(15)、实验数据采集单元(16)、接地装置一(171)、接地装置二(172);
所述上位机(1)与工频电压控制器(2)输入端相连,工频电压控制器(2)输出端与工频电压发生器(3)的输入端相连,工频电压发生器(3)的输出端经高压同轴线缆(4)与开关(5)的右端相连,开关(5)的左端与高精度分压器(6)的输入端相连,高精度分压器(6)的输入端与高压实验电极一(71)相连,高压实验电极一(71)与复合外套绝缘子试品(9)的上端相连,复合外套绝缘子试品(9)的下端与高压实验电极二(72)相连,高压实验电极二(72)与接地网(11)相连,电流测试线圈(10)套接于高压实验电极二(72)与接地网(11)之间;
所述高精度分压器(6)及电流测试线圈(10)的信号端与实验数据收集单元(16)的输入端相连,实验数据收集单元(16)的输出端与上位机(1)相连;
所述工频电压发生器(3)的接地端与接地装置一(171)相连,高精度分压器(6)的接地端与接地装置二(172)相连;
所述湿度控制器(12)的输入端与上位机(1)相连,湿度控制器(12)的输出端与加湿器一(131)、加湿器二(132)相连,温度控制总端(14)的输入端与上位机(1)相连,温度控制总端(14)的输出端与环境温度调节器(15)相连;
所述复合外套绝缘子试品(9)、加湿器一(131)、加湿器二(132)、环境温度调节器(15)及高压实验电极一(71)、高压实验电极二(72)均置于气候模拟试验箱(8)内部;
一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法包括以下步骤:
S1:通过上位机(1)对温度控制总端(14)发出控制信号,使得环境温度调节器(15)对气候模拟试验箱(8)进行降温处理,当温度降至T时保持环境此温度;随后通过上位机(1)对湿度控制器(12)发出控制信号,使加湿器一(131)、加湿器二(132)对气候模拟试验箱(8)进行环境加湿处理,通过湿度控制器(12)保持湿度为w;
S2:保持气候模拟试验箱(8)内环境条件不变,闭合开关(5),通过上位机(1)对工频电压控制器(2)发出控制信号,使得工频电压发生器(3)对复合外套绝缘子试品(9)进行恒定升压处理,每隔时间Δt升压ΔU,一共进行N次升压,每进行一次升压后记录此时的时间t及工频电压发生器的电压U1,再由高精度分压器(6)及电流测试线圈(10)测得此时的复合外套绝缘子试品(9)的电压U2及工频电流Ic,并通过实验数据收集单元(16)返回至上位机(1)中,断开开关(5);
S3:通过下式得到复合外套绝缘子试品(9)的工频试验电流计算值Ii:
式(1)中,t为模拟环境持续时间,U2为测得试品两端的电压,g为误差系数,p为积分变量;
S4:采用优化算法对公式(1)进行优化建模,得出使误差最小的gk值,具体步骤为:
1)随机生成初始解δ,计算目标函数f(δ):
式(2)中f(δ)表示目标函数,Icm为第m次工频电流的实测值,Iim为第m次工频试验电流的计算值,N为试验次数;
2)产生扰动新解δ',计算目标函数Δf=f(δ)‑f(δ');若Δf≥0,则接受新解,否则,按概率接受准则获得新解;
3)判断是否达到迭代次数,若达到转第3)步,否则,转第2)步;
4)判断是否满足终止条件,若满足则运算结束,输出最优解,否则重置迭代次数转第2)步;
S5:将S4中得出的gk代入公式(1)得到优化后的ZnO阀片的工频试验电流Ii'计算公式:S6:基于优化后的工频试验电流Ii'计算复合外套绝缘子的劣化状态评估因子α:
式(4)中Ii'为优化后的工频试验电流,N为试验次数;
S7:基于上述步骤得到的复合外套绝缘子的劣化状态评估因子α进行评估,当α∈(0,1]时,表明复合外套绝缘子无劣化;当α∈(1,2]时,表明复合外套轻微绝缘子劣化;当α∈(2,+∞)时,表明复合外套绝缘子劣化严重。