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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压开关柜状态监测,特别是一种基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法。
技术介绍
1、高压开关柜是变电站内的重要设备,开关柜也是电力系统的重要设备之一,高压开关柜内部绝缘闪络、异常发热及机构拒动故障等频发,对电网安全造成了严重的负面影响,其运行状态直接影响着电能质量和供电的可靠性。对开关柜进行检修是确保其安全可靠运行的必要手段,而现有的在线监测及带电检测手段局限于设备单一的状态量,未能实现基于多源信息的状态评估与故障诊断,且在不影响开关柜正常运行的情况下,获取开关柜的运行状态数据,利用这些监测数据对开关柜的运行状态进行评估,是对开关柜进行状态检修的必要前提。
2、
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解,因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其能够不影响开关柜正常运行的情况下,实现多源信息监测评估开关柜运行状态,显著提高了评估精度。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。
3、一种基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法包括,
4、双光谱红外热成像朝向开关柜红外热成像和可见光成像以生成开关柜的温度分布和背景图像,超声波传感器固定在开关柜的外壳上以采集局部放电产生的超声信号,暂态对地电压传感器贴附于开关柜以检测开关柜的暂
5、基于温度分布、背景图像、超声信号、暂态对地电压信号、电学参数和振动信号归一化处理并构建数据集,建立两层的评估模型,其中,第一层中,基于正态云模型计算数据集的运行状态隶属度,经由最优权重算法对数据集的权重进行分配以形成证据体,第二层中,设θ为识别框架,m是证据到[0,1]的映射,a表示识别框架的任一子集,记作且满足:m(a)称为事件a的基本信任分配函数bpa,其中,反映了对于空集不产生任何可信度,输入证据体的各证据的基本信任分配函数bpa,分类器的准确率作为权重修正基本信任分配函数bpa,计算证据间的相似系数及相似矩阵,构建新的证据体,通过规则融合将融合后的不确定区域通过原有证据进行再分配,得出评价结果并计算误差。
6、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,双光谱红外热成像采取双通道成像方式以双波段同步成像,所述温度分布包括基于背景图像的目标物体温度和周围物体的温度差和目标物体表面不同区域的温度差并加入所述数据集。
7、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,双光谱红外热成像朝向的范围至少包括开关柜的母排及电线护套管、避雷器、电容器、断路器和隔离开关。
8、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,超声波传感器固定在被检测开关柜的外壳上,利用压电晶体作为声电转化元件,当其内部发生放电时,局部放电产生的声波信号传递到开关柜表面,由超声波传感器将超声信号转换为电信号,所述电信号加入所述数据集。
9、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,暂态对地电压传感器中,聚四氟乙烯作为耦合电容板板材,介电常数为1,厚度0.5mm,板材前端面放置薄紫铜片,厚度为25μm,薄紫铜片和同轴电缆芯线之间匹配50欧姆阻抗,传感器探头高出开关柜表面80mm。
10、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,所述电学参数包括合闸时间同期性、分闸时间同期性、合闸线圈电流、触头接触电阻和断路器累积电磨损。
11、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,所述振动信号包括平均分闸速度、平均合闸速度和合闸弹簧状态。
12、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,生成断路器的振动信号后,基于svd对振动信号降噪处理并确定振动信号的突变点,基于vmd对振动信号模态分解,确定每个模态的幅值、频率和衰减系数并构成振动信号特征集,所述生成断路器的振动信号作为振动信号加入数据集。
13、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,第一层中,基于正态云模型计算数据集的运行状态隶属度中,数据集作为影响被评价对象的多种因素u={u1,u2,…,um},设v={v1,v2,…,vm}为描述每一因素状态的n种评语,m由评价指标的个数决定,n为评语个数,ω为第i个因素u的权重,其中ω≥0,且σω=l,各因素的权重分配在u上的模糊集为w,应用模糊矩阵合成算法得到模糊综合评判结果b:b=wor={b1,b2,l,bn},其中o为模糊算子,表示为权重模糊集形与评价矩阵r所采用的合成算法,根据最大隶属度原则,b1,b2,l,bn中的最大值为评价结果。
14、所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法中,识别框架θ的多个证据表示为e1,e2,…,ek,其对应的基本信任分配函数表示为m1,m2,…,mk,各焦元表示为ai(i=1,2,…,n),将分类器各分类的准确率作为权重对证据源进行修正,构造证据体的bpa:
15、
16、式中,rj是在证据ei经分类器处理后焦元ai的准确率,利用rj对证据体进行加权处理,同时将不确定分配到识别框架θ表征其不确定区域。
17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
18、本专利技术的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法不影响开关柜正常运行的情况下,实现多源信息监测评估开关柜运行状态,通过双光谱红外热成像朝向开关柜红外热成像和可见光成像以生成开关柜的温度分布和背景图像,超声波传感器固定在开关柜的外壳上以采集局部放电产生的超声信号,暂态对地电压传感器贴附于开关柜以检测开关柜的暂态对地电压信号,测量并生成分合闸线圈的电学参数以及测量并生成断路器的振动信号构建实时的多状态数据集,第一层基于正态云模型的子系统评估,提出了最优权重算法对各指标的权重进行了分配,考虑到开关柜状态评估具有随机性和模型性的特点,计算了各指标运行状态的隶属度。然后为了排除主观因素对评估结果的影响,采用d-s证据理论进行第二层的评估计算,得出评价结果并计算误差显著提高了评估精度,开关柜的多源参量监测方法具有成本低、操作简便、准确度高、稳定性优良等优点,适合对开关柜进行多状态参量在线监测和分析。
19、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白,达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度,并且为了能够让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。
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1.一种基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其包括,
2.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,双光谱红外热成像采取双通道成像方式以双波段同步成像,所述温度分布包括基于背景图像的目标物体温度和周围物体的温度差和目标物体表面不同区域的温度差并加入所述数据集。
3.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,双光谱红外热成像朝向的范围至少包括开关柜的母排及电线护套管、避雷器、电容器、断路器和隔离开关。
4.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,超声波传感器固定在被检测开关柜外壳上,利用压电晶体作为声电转化元件,当其内部发生放电时,局部放电产生的声波信号传递到开关柜表面,由超声波传感器将超声信号转换为电信号,所述电信号加入所述数据集。
5.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,暂态对地电压传感器中,聚四氟乙烯作为耦合电容板板材,介电常数为1,厚度0.5mm,板材前端面放置薄紫铜片,厚度为25μm,薄
6.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,所述电学参数包括合闸时间同期性、分闸时间同期性、合闸线圈电流、触头接触电阻和断路器累积电磨损。
7.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,所述振动信号包括平均分闸速度、平均合闸速度和合闸弹簧状态。
8.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,生成断路器的振动信号后,基于SVD对振动信号降噪处理并确定振动信号的突变点,基于VMD对振动信号模态分解,确定每个模态的幅值、频率和衰减系数并构成振动信号特征集,所述生成断路器的振动信号作为振动信号加入数据集。
9.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,第一层中,基于正态云模型计算数据集的运行状态隶属度中,数据集作为影响被评价对象的多种因素U={u1,u2,…,um},设V={v1,v2,…,vm}为描述每一因素状态的n种评语,m由评价指标的个数决定,n为评语个数,ω为第i个因素u的权重,其中ω≥0,且Σω=l,各因素的权重分配在U上的模糊集为W,应用模糊矩阵合成算法得到模糊综合评判结果B:
10.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,识别框架Θ的多个证据表示为E1,E2,…,Ek,其对应的基本信任分配函数表示为m1,m2,…,mk,各焦元表示为Ai(i=1,2,…,n),将分类器各分类的准确率作为权重对证据源进行修正,构造证据体的BPA:
...【技术特征摘要】
1.一种基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其包括,
2.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,双光谱红外热成像采取双通道成像方式以双波段同步成像,所述温度分布包括基于背景图像的目标物体温度和周围物体的温度差和目标物体表面不同区域的温度差并加入所述数据集。
3.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,双光谱红外热成像朝向的范围至少包括开关柜的母排及电线护套管、避雷器、电容器、断路器和隔离开关。
4.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,超声波传感器固定在被检测开关柜外壳上,利用压电晶体作为声电转化元件,当其内部发生放电时,局部放电产生的声波信号传递到开关柜表面,由超声波传感器将超声信号转换为电信号,所述电信号加入所述数据集。
5.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,暂态对地电压传感器中,聚四氟乙烯作为耦合电容板板材,介电常数为1,厚度0.5mm,板材前端面放置薄紫铜片,厚度为25μm,薄紫铜片和同轴电缆芯线之间匹配50欧姆阻抗,传感器探头高出开关柜表面80mm。
6.如权利要求1所述的基于双层正态云的高压开关柜多源状态模糊评估方法,其中,所述电学参数包括合闸时间同期性、分闸时间同期性、合闸线圈电...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨熙,王杰,张健,徐厚德,
申请(专利权)人:合肥工业大学智能制造技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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