一种断路器烧蚀程度在线测量方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种断路器烧蚀程度在线测量方法、装置及设备，属于断路器烧蚀程度测量领域，首先获取待测量断路器当前的原始振动信号，然后将原始振动信号输入到预训练的测量模型中，得到断路器的烧蚀程度。本申请方案只需要获取断路器的原始振动信号即可，无需离线测量，因此本申请方案能够保证断路器在线工作的同时，通过预训练的测量模型能够准确的得到断路器的烧蚀程度，以便烧蚀程度严重时及时更换断路器。断路器。断路器。

【技术实现步骤摘要】
一种断路器烧蚀程度在线测量方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及断路器烧蚀程度测量领域，特别地，涉及一种断路器烧蚀程度在线测量方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]新型环保气体断路器作为六氟化硫气体断路器的替代产品，是断路器向绿色环保发展的主要途径之一，其是电网运行的重要设备，具有控制与保护的作用，新型环保气体断路器性能的可靠性关系到整个电网运行的安全与稳定。
[0003]但是新型环保型断路器触头开断额定短路电流的过程中，触头会由于电弧的产生而造成烧蚀，如果断路器触头严重烧损就会影响断路器的正常功能，甚至造成断路器的拒动或者开断电流失败等重大事故，更严重的可能造成断路器灭弧室爆炸，造成的损失远超过断路器本身的价值。因此，对新型环保型断路器触头的烧蚀程度判断在新型环保型断路器状态监测中具有重要的意义。
[0004]目前，新型环保型断路器触头的烧蚀程度的判断方法主要有：开断电流加权累计法以及动态电阻——行程曲线法等，但这两种方法存在一定的局限性，开断电流加权累积法是一种统计学方法，每次开断电流不同损耗不同，无法确定准确的损耗量，存在较大的误差，动态电阻法只能在离线情况下进行测量，动态电阻的在线测量存在较大的误差。因此现有技术无法在保证断路器正常工作时，准确测量断路器的烧蚀程度，无法在断路器烧蚀严重时及时更换断路器。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种断路器烧蚀程度在线测量方法、装置及设备，以解决现有技术无法在保证断路器正常工作时，准确测量断路器的烧蚀程度，无法在断路器烧蚀严重时及时更换断路器的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，
[0008]一种断路器烧蚀程度在线测量方法，包括以下步骤：
[0009]获取待测量断路器当前的原始振动信号；
[0010]将所述原始振动信号输入到预训练的测量模型中，得到所述断路器的烧蚀程度。
[0011]进一步地，所述获取待测量断路器当前的原始振动信号，包括：
[0012]通过设置在所述断路器壳体内部的传感器获取所述断路器的原始振动信号。
[0013]进一步地，所述将所述原始振动信号输入到预训练的测量模型中，还包括：
[0014]对所述原始振动信号进行处理得到所述断路器触头处的目标振动信号；
[0015]将目标振动信号输入到预训练的测量模型中。
[0016]进一步地，所述对所述原始振动信号进行处理得到所述断路器触头处的目标振动信号，包括：
[0017]利用逆滤波器对所述原始振动信号进行反卷积得到目标振动信号。
[0018]进一步地，所述利用逆滤波器对所述原始振动信号进行反卷积得到目标振动信号，包括：
[0019]初始化逆滤波器的参数为预设值；
[0020]循环迭代利用逆滤波器对原始振动信号进行反卷积的过程，直至相邻两次迭代的逆滤波器矩阵的差的范数小于预设值和/或迭代次数等于预设迭代值，每次迭代时根据保证目标振动信号熵最小的原则更新逆滤波器参数。
[0021]进一步地，所述每次迭代时根据保证目标振动信号熵最小的原则更新逆滤波器参数，包括：
[0022]确定目标振动信号求解的第一公式：其中为目标振动信号，y()为原始振动信号，w()为逆滤波器，n表示任一采样点，l为表示逆滤波器的任一频率，L为逆滤波器的长度；
[0023]确定目标函数：其中为目标函数，N为原始振动信号的采样点数；
[0024]对目标函数关于w(l)求导，并令其为零，得到第二公式：
[0025][0026]由第二公式可得第三公式：
[0027]对第一公式求导得到第四公式：
[0028]将第一公式和第四公式带入到第三公式得到第五公式：其中p为逆滤波器的任一频率；
[0029]令A为y(n)的L
×
L自相关矩阵，W为逆滤波器矩阵，将第五公式写为矩阵形式：B＝AW；
[0030]更新逆滤波器参数的公式为：W
i
＝A
‑1B
i
；其中i为迭代次数。
[0031]进一步地，所述将所述原始振动信号输入到预训练的测量模型中，还包括：
[0032]利用逆滤波器对所述原始振动信号进行反卷积得到目标振动信号；
[0033]计算所述目标振动信号的模糊熵得到目标特征向量；
[0034]将所述目标特征向量输入到预训练的测量模型中。
[0035]进一步地，所述计算所述目标振动信号的模糊熵得到目标特征向量，包括：
[0036]对于目标振动信号[u(1),u(2),...,u(N)]，定义相空间维数m(m≤N
‑
2),重构相空间
[0037]X(i)＝[u(i),u(i+1),...,u(i+m
‑
1)]‑
u0(i),i＝1,2,...,N
‑
m+1
[0038]其中，u0(i)为均值，
[0039][0040][0041]其中，j≠i，为窗口向量X(i)和X(j)之间的最大间隔；
[0042]引入模糊隶属函数：
[0043][0044]定义X(i)和X(j)之间的相关度：
[0045]045]且j≠i
[0046]其中：为指数函数；n为该函数的边界梯度；r为边界宽度；
[0047]针对每个i，求其平均值，可得
[0048][0049]定义模糊度相似度函数为
[0050][0051][0052]目标振动信号的模糊熵为
[0053]FuzzyEn(m,n,r,N)＝lnΦ
m
(r)
‑
lnΦ
m+1
(r)
[0054]其中，N为原始振动信号的采样点数。
[0055]第二方面，
[0056]一种断路器烧蚀程度在线测量装置，包括：
[0057]原始振动信号获取模块，用于获取待测量断路器当前的原始振动信号；
[0058]烧蚀程度获取模块，用于将所述原始振动信号输入到预训练的测量模型中，得到所述断路器的烧蚀程度。
[0059]第三方面，一种断路器烧蚀程度在线测量设备，包括：
[0060]处理器；
[0061]用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
[0062]所述处理器被配置为用于执行第一方面技术方案中任一项所述的方法。
[0063]有益效果：
[0064]本申请技术方案提供一种断路器烧蚀程度在线测量方法、装置及设备，首先获取待测量断路器当前的原始振动信号，然后将原始振动信号输入到预训练的测量模型中，得到断路器的烧蚀程度。本申请方案只需要获取断路器的原始振动信号即可，无需离线测量，
因此本申请方案能够保证断路器在线工作的同时，通过预训练的测量模型能够准确的得到断路器的烧蚀程度，以便烧蚀程度严重时及时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种断路器烧蚀程度在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待测量断路器当前的原始振动信号；将所述原始振动信号输入到预训练的测量模型中，得到所述断路器的烧蚀程度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述获取待测量断路器当前的原始振动信号，包括：通过设置在所述断路器壳体内部的传感器获取所述断路器的原始振动信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将所述原始振动信号输入到预训练的测量模型中，还包括：对所述原始振动信号进行处理得到所述断路器触头处的目标振动信号；将目标振动信号输入到预训练的测量模型中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述对所述原始振动信号进行处理得到所述断路器触头处的目标振动信号，包括：利用逆滤波器对所述原始振动信号进行反卷积得到目标振动信号。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述利用逆滤波器对所述原始振动信号进行反卷积得到目标振动信号，包括：初始化逆滤波器的参数为预设值；循环迭代利用逆滤波器对原始振动信号进行反卷积的过程，直至相邻两次迭代的逆滤波器矩阵的差的范数小于预设值和/或迭代次数等于预设迭代值，每次迭代时根据保证目标振动信号熵最小的原则更新逆滤波器参数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述每次迭代时根据保证目标振动信号熵最小的原则更新逆滤波器参数，包括：确定目标振动信号求解的第一公式：其中为目标振动信号，y()为原始振动信号，w()为逆滤波器，n表示任一采样点，l为表示逆滤波器的任一频率，L为逆滤波器的长度；确定目标函数：其中为目标函数，N为原始振动信号的采样点数；对目标函数关于w(l)求导，并令其为零，得到第二公式：由第二公式可得第三公式：对第一公式求导得到第四公式：将第一公式和第四公式带入到第三公式得到第五公式：其中p为逆滤波器的任一频率；
令A为y(n)的L
×
L自相关矩阵，W为逆滤波器矩阵，将第五公式写为矩阵形式：B＝AW；更新逆滤波器参数的公式为：W
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓云坤，赵双伟，赵现平，彭晶，王科，黄小龙，赵莉华，贾申利，宁文军，许鑫，韩偲彬，杨伟荣，赵丽惠，张黎，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：