本發(fā)明屬于電介質(zhì)分析，更具體地，涉及一種獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)的確定方法。

背景技術(shù)：

1、電介質(zhì)材料的電氣強(qiáng)度是衡量電介質(zhì)絕緣可靠性與壽命的重要指標(biāo)。電介質(zhì)材料的電氣強(qiáng)度表示材料在電場作用下，避免被破壞(擊穿)所能承受最高的電場強(qiáng)度：通常用試樣擊穿電壓值與其厚度(兩電極板間試樣平均厚度，涂料為漆膜)之比表示，單位為kv/m。不少高分子絕緣材料在液氮和液氦溫度下的擊穿強(qiáng)度數(shù)值相差不大，故液氮溫度下的擊穿強(qiáng)度數(shù)據(jù)亦可供設(shè)計(jì)液氦溫度下工作的電氣設(shè)備時(shí)參考。低溫下的擊穿試驗(yàn)方法尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度通常采用擊穿測試方法結(jié)合weibull分布分析得到。實(shí)際上，電介質(zhì)擊穿通常包含多種擊穿機(jī)制，因此更宜采用多組擊穿實(shí)驗(yàn)得到的擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)，利用擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)獲得混合weibull分布模型，以表征電介質(zhì)的擊穿場強(qiáng)。

3、但是，獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)往往是通過經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行設(shè)置，準(zhǔn)確性偏低，因此有必要提出一種電介質(zhì)擊穿最小樣本數(shù)的確定方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)的確定方法，其目的在于，解決現(xiàn)有技術(shù)確定電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)時(shí)往往取決于經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致不夠準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)的確定方法，包括：

3、s1：對電介質(zhì)進(jìn)行多次擊穿試驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)；

4、s2：構(gòu)造所述實(shí)驗(yàn)擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的各個(gè)擊穿原因的weibull子分布，將所有weibull子分布進(jìn)行疊加得到weibull混合分布；

5、s3：利用所述weibull混合分布將所述實(shí)驗(yàn)擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)劃分成各weibull子分布的擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)，以計(jì)算各weibull子分布對應(yīng)的可靠性度量值r和可靠性估計(jì)值

6、s4：利用設(shè)定的當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n、各個(gè)weibull子分布對應(yīng)的可靠性度量值r和可靠性估計(jì)值表征每個(gè)weibull子分布的當(dāng)前關(guān)鍵量ur，

7、

8、s5：計(jì)算各個(gè)所述weibull子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur在預(yù)設(shè)置信水平下置信區(qū)間對應(yīng)的相對偏差；從所有所述weibull子分布中選出相對偏差低于偏差閾值的作為目標(biāo)子分布；

9、s6：若所述目標(biāo)子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur的相對偏差大于參考值，則增大n并返回s4；若所述目標(biāo)子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur的相對偏差低于所述參考值，則進(jìn)入s7；

10、s7：將所述當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)作為獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s2包括：

12、s21：對所述實(shí)驗(yàn)擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸因分析找出所有的擊穿原因；

13、s22：利用公式構(gòu)造各個(gè)所述擊穿原因?qū)?yīng)的weibull子分布；fi(e)表示第i種擊穿原因?qū)е碌淖臃植嫉膿舸├鄯e概率分布，αi為第i種擊穿原因?qū)е碌某叽鐓?shù)，βi為第i種擊穿原因?qū)е碌男螤顓?shù)，eimin為第i種擊穿原因?qū)е碌奈恢脜?shù)；

14、s23：將所有weibull子分布進(jìn)行疊加得到weibull混合分布。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s23包括：利用公式進(jìn)行占比加權(quán)融合得到weibull混合分布；其中，mi為第i個(gè)weibull子分布的占比，n為擊穿原因的總數(shù)。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s3包括：

17、利用所述weibull混合分布將所述實(shí)驗(yàn)擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)劃分成各weibull子分布的擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)；

18、將各weibull子分布的標(biāo)準(zhǔn)差σ和均值μ的比值作為各weibull子分布對應(yīng)的變異系數(shù)cov；利用各weibull子分布對應(yīng)的變異系數(shù)cov和累計(jì)擊穿概率的百分位計(jì)算可靠性度量值r；

19、根據(jù)各weibull子分布的擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)對應(yīng)的估計(jì)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的可靠性估計(jì)值

20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s5包括：

21、s51：計(jì)算各個(gè)子分布內(nèi)對應(yīng)的ur在預(yù)設(shè)置信水平γ下對應(yīng)的置信區(qū)間(url，uru)，將url和uru各自對應(yīng)的相對偏差中的較大值作為各所述weibull子分布對應(yīng)的相對偏差；

22、s52：從所有所述weibull子分布中選出相對偏差大于偏差閾值的作為目標(biāo)子分布。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s52包括：從所有所述weibull子分布中選出占比權(quán)重大于占比閾值且相對偏差低于所述偏差閾值的子分布作為所述目標(biāo)子分布。

24、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s52包括：將所有所述weibull子分布中相對偏差最小的子分布作為所述目標(biāo)子分布。

25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述s7包括：若存在多個(gè)所述目標(biāo)子分布，將多個(gè)所述目標(biāo)子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur的相對偏差最大對應(yīng)的預(yù)設(shè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n作為獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)。

26、按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述確定方法的步驟。

27、按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述確定方法的步驟。

28、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

29、(1)本發(fā)明提供一種獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)的確定方法，其利用設(shè)定的當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n、各個(gè)擊穿原因?qū)?yīng)的weibull子分布的可靠性度量值r和可靠性估計(jì)值表征每個(gè)weibull子分布的當(dāng)前關(guān)鍵量ur；根據(jù)各個(gè)weibull子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur對應(yīng)的相對偏差選取目標(biāo)子分布；考慮目標(biāo)子分布的當(dāng)前關(guān)鍵量ur與參考值的關(guān)系，若當(dāng)前關(guān)鍵量ur大于參考值則增加當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n直至目標(biāo)子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur低于參考值，則將當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n作為獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)。本發(fā)明提出的最小樣本數(shù)確定方法能夠計(jì)及多種擊穿原因的變化規(guī)律設(shè)計(jì)出與當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n相關(guān)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur，結(jié)合當(dāng)前關(guān)鍵量ur與參考值之間的關(guān)系動(dòng)態(tài)調(diào)整當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n，最終快速、準(zhǔn)確地確定出最小樣本數(shù)；進(jìn)一步地，該最小樣本數(shù)進(jìn)行電介質(zhì)擊穿實(shí)驗(yàn)獲得的混合weibull分布模型可以準(zhǔn)確表征電介質(zhì)的擊穿場強(qiáng)。

30、(2)本方案利用公式構(gòu)造各個(gè)所述擊穿原因?qū)?yīng)的weibull子分布；與現(xiàn)有技術(shù)相比，考慮了電介質(zhì)的最低擊穿場強(qiáng)，好處在于，實(shí)現(xiàn)了電介質(zhì)擊穿特性準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)描述。

31、(3)本方案利用公式進(jìn)行占比加權(quán)融合得到weibull混合分布；與現(xiàn)有技術(shù)相比，考慮了電介質(zhì)的多種擊穿原因，好處在于，實(shí)現(xiàn)了電介質(zhì)擊穿特性的機(jī)理-數(shù)據(jù)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的模型構(gòu)建。

32、(4)本方案將各weibull子分布的標(biāo)準(zhǔn)差σ和均值μ的比值作為各weibull子分布對應(yīng)的變異系數(shù)cov；利用各weibull子分布對應(yīng)的變異系數(shù)cov和累計(jì)擊穿概率的百分位計(jì)算可靠性度量值r；考慮了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)參數(shù)與分布參數(shù)間的關(guān)系，好處在于，實(shí)現(xiàn)了將weibull分布參數(shù)與數(shù)據(jù)分散性的對應(yīng)。

33、(5)本方案將url和uru各自對應(yīng)的相對偏差中的較大值作為各所述weibull子分布對應(yīng)的相對偏差；考慮了參數(shù)估計(jì)值可能的最大相對誤差，好處在于，實(shí)現(xiàn)了估計(jì)值偏差的有效控制。

34、(6)本方案將從所有所述weibull子分布中選出占比權(quán)重大于占比閾值且相對偏差低于所述偏差閾值的子分布作為所述目標(biāo)子分布；考慮了各擊穿原因?qū)?yīng)子分布的主導(dǎo)地位，好處在于，實(shí)現(xiàn)了符合擊穿機(jī)理的所需最小樣本數(shù)的合理計(jì)算。

35、(7)本方案將所有所述weibull子分布中相對偏差最小的子分布作為所述目標(biāo)子分布；考慮了工程實(shí)際的可實(shí)現(xiàn)性，好處在于，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)最小樣本數(shù)的合理減少，更利于工程應(yīng)用。

36、(8)本方案若存在多個(gè)所述目標(biāo)子分布，將多個(gè)所述目標(biāo)子分布對應(yīng)的當(dāng)前關(guān)鍵量ur的相對偏差最大對應(yīng)的預(yù)設(shè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)n作為獲取電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度所需最小樣本數(shù)；考慮了工程實(shí)際中所能接受的最大相對偏差，好處在于，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)最小樣本數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算，更利于結(jié)合工程實(shí)際調(diào)整。