本发明涉及高压断路器电弧仿真，尤其涉及一种基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法和系统。
背景技术：
1、断路器在电力系统高压设备中是一种最复杂、最重要的开关设备，电力系统对断路器的基本要求是，在系统的短路电流还未达到稳定之前就开始动作，以有效地限制短路电流的迅速上升并及时切断故障电流，从而大大降低故障电流产生的电、热效应对整个系统的危害。成功的短路电流开断必须保证弧后介质的热恢复(能量恢复)和电恢复(介质恢复)都要成功。高压断路器尤其是高压sf6断路器，由于具有优良的开断性能，被广泛运用于电力系统中，对其工作的可靠性及稳定性也提出了更高的要求。
2、因此，现有的技术通常采用高压断路器电弧磁流体动力学仿真模型对高压断路器进行电弧仿真，但上述方法的仿真模型难以判断其仿真结果的准确性和可行性。
3、然而，通常采用搭建实验平台进行燃弧实验，通过实验测取电弧电压、电弧电流、燃弧腔体内的气压和磁场等宏观参数，将仿真结果与实验结果进行对比分析，但上述方法采用的燃弧实验和断路器结构较为复杂，导致实验观测数据不准确。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法和系统，解决了现有的技术采用的燃弧实验和断路器结构较为复杂，导致实验观测数据不准确的技术问题。
2、本发明第一方面提供的一种基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，包括：
3、根据高压断路器的型式试验结果，得到所述高压断路器的临界开断区间数据；
4、以所述临界开断区间数据对应的电流数值为第一边界条件，采用预设的初始磁流体动力学仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真；
5、基于预设的零区电弧模型，以电弧仿真结果的电弧参数作为初始条件进行弧后电流运算，确定弧后电流的时序变化；
6、比较所述弧后电流的时序变化是否与预设的弧后电流的时序变化一致，根据比较结果确定所述高压断路器的目标磁流体动力学仿真模型。
7、可选地，所述根据高压断路器的型式试验结果，得到所述高压断路器的临界开断区间数据的步骤，包括：
8、在预设的瞬态恢复电压和工频恢复电压下，对高压断路器进行型式试验；
9、根据型式试验结果判断所述高压断路器处于开断后的电弧是否重燃；
10、若电弧未重燃，则确定临界开断成功点数据；
11、若电弧重燃，则确定临界开断失败点数据，并调整额定短路开断电流数据，跳转执行所述在预设的瞬态恢复电压和工频恢复电压下，对高压断路器进行型式试验的步骤，直至所述电弧未重燃为止，并执行下一步骤；
12、采用所述临界开断成功点数据和所述临界开断失败点数据，生成所述高压断路器的临界开断区间数据。
13、可选地，还包括：
14、构建控制方程和辐射模型；其中，所述控制方程包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和电磁场方程；
15、采用所述控制方程、所述辐射模型和预设的湍流模型进行耦合，生成初始磁流体动力学仿真模型。
16、可选地，所述以所述临界开断区间数据对应的电流数值为第一边界条件，采用预设的初始磁流体动力学仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真的步骤，包括：
17、获取所述临界开断区间数据的开断成功点的电流数值和开断失败点的电流数值；
18、以所述开断成功点的电流数值为第一边界条件，采用所述初始磁流体动力仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真，生成第一电弧仿真结果；
19、以所述开断失败点的电流数值为第一边界条件，采用所述初始磁流体动力仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真，生成第二电弧仿真结果。
20、可选地，所述基于预设的零区电弧模型，作为初始条件进行弧后电流运算，确定弧后电流的时序变化的步骤，包括：
21、提取预设的零区电弧模型的模型参数；
22、以所述第一电弧仿真结果对应的电弧参数作为初始条件，根据所述模型参数、所述零区电弧模型和预设的瞬态恢复电压计算在所述瞬态恢复电压作用下的第一温度数据和第一压强数据；
23、将电导率设为温度和压强的函数，根据所述第一温度数据和所述第一压强数据计算第一电阻率值；
24、基于所述瞬态恢复电压对应的电压值和第一电阻率值，确定所述瞬态恢复电压作用下的第一弧后电流的时序变化；
25、以所述第二电弧仿真结果对应的电弧参数作为初始条件，根据所述模型参数、所述零区电弧模型和所述瞬态恢复电压计算在所述瞬态恢复电压作用下的第二温度数据和第二压强数据；
26、根据所述第二温度数据和所述第二压强数据，计算第二电阻率值；
27、基于所述瞬态恢复电压对应的电压值和第二电阻率值，确定所述瞬态恢复电压作用下的第二弧后电流的时序变化。
28、可选地，所述比较所述弧后电流的时序变化是否与预设的弧后电流的时序变化一致，根据比较结果确定所述高压断路器的目标磁流体动力学仿真模型的步骤，包括：
29、基于所述型式试验结果，确定预设的弧后电流的时序变化；
30、当所述第一弧后电流的时序变化为电弧未重燃，且所述第二弧后电流的时序变化为电弧重燃时，则确定所述弧后电流的时序变化与所述预设的弧后电流的时序变化一致，并将当前磁流体动力学仿真模型确定为高压断路器的目标磁流体动力学仿真模型；
31、当所述第一弧后电流的时序变化为电弧重燃，且所述第二弧后电流的时序变化为电弧未重燃时，则确定所述弧后电流的时序变化与所述预设的弧后电流的时序变化不一致，并优化所述初始磁流体动力学仿真模型的模型参数和第一边界条件，生成中间磁流体动力学仿真模型；
32、将所述中间磁流体动力学仿真模型作为新的初始磁流体动力学仿真模型，并跳转执行所述采用预设的初始磁流体动力学仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真的步骤，直至所述弧后电流的时序变化与所述预设的弧后电流的时序变化一致为止。
33、本发明第二方面提供的一种基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真系统，包括：
34、试验模块，用于根据高压断路器的型式试验结果，得到所述高压断路器的临界开断区间数据；
35、电弧仿真模块，用于以所述临界开断区间数据对应的电流数值为第一边界条件，采用预设的初始磁流体动力学仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真；
36、运算模块，用于基于预设的零区电弧模型，以电弧仿真结果的电弧参数作为初始条件进行弧后电流运算，确定弧后电流的时序变化；
37、比较模块，用于比较所述弧后电流的时序变化是否与预设的弧后电流的时序变化一致，根据比较结果确定所述高压断路器的目标磁流体动力学仿真模型。
38、本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法的步骤。
39、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法。
40、本发明第五方面提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上述任一项所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法。
41、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
42、本发明通过对高压断路器进行型式试验，获取该高压断路器的临界开断参数和临界开断点，并对临界开断成功点和临界开断失败点的电流数值的燃弧过程及弧后进行仿真。将得到弧后电流的时序变化与型式试验结果进行比较，根据比较结果确定高压断路器的目标磁流体动力学仿真模型。对于同一型号的高压断路器模型，通过型式试验能够更加直观准确地判断断路器开断成功与否，磁流体动力学仿真模型根据电弧是否重燃判断开断是否成功，简单方便易于实现，采用两种方法结合的方式，既直观又准确，避免了实验复杂难以实现或判断结果准确性低的问题。
1.一种基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，其特征在于，所述根据高压断路器的型式试验结果，得到所述高压断路器的临界开断区间数据的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，其特征在于，所述以所述临界开断区间数据对应的电流数值为第一边界条件，采用预设的初始磁流体动力学仿真模型对所述高压断路器的燃弧过程进行电弧仿真的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，其特征在于，所述基于预设的零区电弧模型，作为初始条件进行弧后电流运算，确定弧后电流的时序变化的步骤，包括：
6.根据权利要求5所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法，其特征在于，所述比较所述弧后电流的时序变化是否与预设的弧后电流的时序变化一致，根据比较结果确定所述高压断路器的目标磁流体动力学仿真模型的步骤，包括：
7.一种基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法的步骤。
9.一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，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-6任一项所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求1-6任一项所述的基于型式试验数据的高压断路器电弧仿真方法。
