【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换流变阀侧套管壳体破损监测，具体为一种换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法及系统。
技术介绍
1、换流变阀侧套管壳体是高压直流输电系统中的重要组成部分，它的健康状态对整个系统的安全稳定运行至关重要，现有的监测技术主要依赖于定期的物理检查和局部放电测试，这些方法能在一定程度上反映套管的健康状态，然而，这些技术大多需要设备停机并且无法实现实时监测，这就意味着在检测周期之间可能会遗漏套管壳体破损的早期信号，无法做到故障的早期发现和预防，此外，这些方法在对套管进行评估时往往忽略了环境和操作条件对其寿命和性能的影响，这限制了故障预测的准确性和及时性。
2、当前技术的另一个不足之处在于它们很少能够综合考虑多种破损指标，如机械应力、电气应力以及环境因素等，这些都是影响套管健康状态的重要因素，大多数现有技术仅能监测单一或少数几个指标，缺乏一个全面的评估模型来整合这些数据，实现对套管壳体整体状况的精确判断，现有换流变阀侧套管壳体的监测技术还面临一个显著的技术难点：如何在不影响系统连续运行的情况下，实现对套管状态的全面监测，大多数技术在数据采集和分析上存在一定的滞后性，不能满足实时监测的需求，这种滞后性使得即便是在出现潜在破损迹象时，也难以立即采取措施，进而错过了最佳的维修或更换时机，增加了系统的风险，这种片面的监测方法可能导致对设备状况的误判，增加了系统运行风险，因此，有必要开发一种能够实时、连续监测套管壳体状态的在线监测技术，以便更加全面和准确地评估其健康状况，及时预防可能发生的故障。
技术实
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的换流变阀侧套管壳体破损监测方法存在准确度低，及时性差，可靠性低，以及如何在不影响系统连续运行的情况下，实现对套管状态的全面监测的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，包括采集换流变阀侧套管壳体特征数据，将特征数据输入在线监测系统；基于特征数据构建套管壳体评估模型，分析换流变阀侧套管壳体使用情况；对壳体进行破损检查，将检查结果进行在线反馈，在线监测系统对套管壳体进行综合评估和预警。
4、作为本专利技术所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的一种优选方案，其中：所述换流变阀侧套管壳体特征数据包括机械应力数据、电气应力数据、环境数据以及材料数据；机械应力数据包括振动频率、振动幅度以及形变量；电气应力数据包括局部放电量、电流、电压、介电损耗以及绝缘电阻；环境数据包括温度、湿度以及化学腐蚀指标；材料数据包括抗拉强度、硬度以及绝缘强度。
5、作为本专利技术所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的一种优选方案，其中：所述构建套管壳体评估模型包括基于换流变阀侧套管壳体特征数据中的机械应力数据、电气应力数据、环境数据以及材料数据，构建总应力因子函数，表示为：
6、；
7、其中，f为振动频率，α为振动数据的衰减系数，a为振动幅度，表示为形变量，q为局部放电量，i为电流，u为电压，为介电损耗，为绝缘电阻；构建环境影响因子函数，表示为：
8、；
9、其中，t为环境温度，h为环境湿度，为标准环境温度，为标准环境湿度，为环境温度影响系数，为环境湿度影响系数，cc为化学腐蚀指标；构建材料抗损伤因子函数，表示为：
10、；
11、其中，st为抗拉强度，d为壳体硬度，si为绝缘强度，st0为标准抗拉强度，d0为标准壳体硬度，si0为标准绝缘强度，表示为硬度对于材料抗损伤能力的影响系数；基于总应力因子函数、环境影响因子函数以及材料抗损伤因子函数，对换流变阀侧套管壳体特征数据进行综合评估，构建套管壳体评估模型p，表示为：
12、；
13、其中，k1为总应力因子函数权重系数，k2为环境影响因子函数权重，k3为材料抗损伤因子函数权重系数。
14、作为本专利技术所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的一种优选方案，其中：所述分析换流变阀侧套管壳体使用情况包括通过模型p的输出值对换流变阀侧套管壳体健康状况进行概率预测；当模型p的输出值大于0小于0.2时，换流变阀侧套管壳体健康状况为高概率破损状态；当模型p的输出值大于等于0.2小于0.8时，换流变阀侧套管壳体健康状况为低概率破损状态；当模型p的输出值大于等于0.8小于1时，换流变阀侧套管壳体健康状况为健康状态。
15、作为本专利技术所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的一种优选方案，其中：所述对壳体进行破损检查包括基于换流变阀侧套管壳体健康状况概率预测结果，运营人员同步对壳体进行破损检查，不同级别运营人员有不同的操作权限，运营人员包括一级运营人员和二级运营人员，一级运营人员负责线上监测，二级运营人员负责非接触式现场监测设备使用，非接触式现场监测设备对现场换流变阀侧套管壳体进行实时监控。
16、当换流变阀侧套管壳体健康状况为高概率破损状态时，一级运营人员将信息反馈至二级运营人员，一级运营人员选择启动紧急供电方案对高概率破损状态处的电路进行隔离保护，二级运营人员通过非接触式现场监测设备对换流变阀侧套管壳体进行破损检查，一级运营人员对换流变阀侧套管壳体特征数据进行在线监测评估，待二级运营人员结束破损检查后，对换流变阀侧套管壳体特征数据进行采集并评估，与一级运营人员的在线监测评估结果进行核对，核对结束后更换高概率破损换流变阀侧套管壳体，结束电路隔离保护并恢复设备正常运行。
17、当换流变阀侧套管壳体健康状况为低概率破损状态时，一级运营人员将信息反馈至二级运营人员，二级运营人员对换流变阀侧套管壳体每隔8h，通过非接触式现场监测设备对换流变阀侧套管壳体进行破损检查，对破损检查结果进行评分，评分取值范围为-0.1至0.1，二级运营人员将评分值在线反馈给一级运营人员，一级运营人员将评分值附加至套管壳体评估模型p输出值中，当模型p输出值与评分值的结合值大于0小于0.2时，换流变阀侧套管壳体健康状况由低概率破损状态更改为高概率破损状态，当模型p输出值与评分值结合值大于0.8时，换流变阀侧套管壳体健康状况由低概率破损状态更改为健康状态，二级运营人员评分操作每隔8h最多执行一次，每次对已评分的换流变阀侧套管壳体进行标记。
18、当换流变阀侧套管壳体健康状况为健康状态时，一级运营人员对换流变阀侧套管壳体特征数据进行在线监测评估，二级运营人员对在线监测系统进行维护并通过非接触式现场监测设备对现场换流变阀侧套管壳体进行实时监控。
19、作为本专利技术所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的一种优选方案，其中：所述对套管壳体进行综合评估和预警包括基于换流变阀侧套管壳体使用情况和运营人员的检测结果，对套管壳体进行综合评估，对更换后的换流变阀侧套管壳体进行复核测试，对换流变阀侧套管壳体特征数据设置约束条件，介电损耗约束条件表示为：
20、；
21、其中，为介电损耗上限值。...
【技术保护点】
1.一种换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述换流变阀侧套管壳体特征数据包括机械应力数据、电气应力数据、环境数据以及材料数据；
3.如权利要求2所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述构建套管壳体评估模型包括基于换流变阀侧套管壳体特征数据中的机械应力数据、电气应力数据、环境数据以及材料数据，构建总应力因子函数，表示为：
4.如权利要求3所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述分析换流变阀侧套管壳体使用情况包括通过模型P的输出值对换流变阀侧套管壳体健康状况进行概率预测；
5.如权利要求4所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述对壳体进行破损检查包括基于换流变阀侧套管壳体健康状况概率预测结果，运营人员同步对壳体进行破损检查，不同级别运营人员有不同的操作权限，运营人员包括一级运营人员和二级运营人员，一级运营人员负责线上监测，二级运营人员负责非接触式现场监测设备使用，非接触式现场监测设备对现场换流
6.如权利要求5所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述对套管壳体进行综合评估和预警包括基于换流变阀侧套管壳体使用情况和运营人员的检测结果，对套管壳体进行综合评估，对更换后的换流变阀侧套管壳体进行复核测试，对换流变阀侧套管壳体特征数据设置约束条件，介电损耗约束条件表示为：
7.如权利要求6所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述对套管壳体进行综合评估和预警包括基于换流变阀侧套管壳体使用情况和运营人员的检测结果，对高概率破损状态下的换流变阀侧套管壳体采取预警措施，通知运营人员对套管壳体进行故障检查和故障排除。
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的系统，其特征在于：包括数据采集模块，壳体评估模块，检查反馈模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述换流变阀侧套管壳体特征数据包括机械应力数据、电气应力数据、环境数据以及材料数据；
3.如权利要求2所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述构建套管壳体评估模型包括基于换流变阀侧套管壳体特征数据中的机械应力数据、电气应力数据、环境数据以及材料数据，构建总应力因子函数，表示为：
4.如权利要求3所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述分析换流变阀侧套管壳体使用情况包括通过模型p的输出值对换流变阀侧套管壳体健康状况进行概率预测；
5.如权利要求4所述的换流变阀侧套管壳体破损在线监测方法，其特征在于：所述对壳体进行破损检查包括基于换流变阀侧套管壳体健康状况概率预测结果，运营人员同步对壳体进行破损检查，不同级别运营人员有不同的操作权限，运营人员包括一级运营人员和二级运营人员，一级运营人员负责线上监测，二级运营人员负责非接触式现场监测设备使用，非接触式现场监测设备对现场换流变阀侧套管壳体进行实时监控；
6.如权利要求5所述的换流变...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锦程，杨铭，陈梓贤，
申请(专利权)人：南京中鑫智电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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