【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于gis隔离开关诊断，具体涉及一种隔离开关动态性能诊断方法。
技术介绍
1、gis高压设备在运行过程中会不断受到干扰，这些干扰有的是环境带来的比如恶劣天气对设备造成伤害，有些则是设备本身带来的比如开关器件开关过程中带来的脉冲干扰，这些干扰可能会导致gis设备发生故障，因此，对于gis设备(隔离开关)的性能诊断尤为关键。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种隔离开关动态性能诊断方法，基于三次样条插值法的上下包络线求取方法，来判断gis隔离开关是否存在机械故障。
2、为达到以上目的，本专利技术提供一种隔离开关动态性能诊断方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：实时获得隔离开关的电机绕组电流曲线，以作为第一数据；
4、步骤s2：将预设的非故障隔离开关的电机绕组电流曲线作为第二数据，将第一数据与第二数据进行对比，从而判断隔离开关是否发生故障。
5、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，在步骤s2中，对于预设的非故障隔离开关的电机绕组电流曲线，隔离开关正常运行时，电流曲线在一定范围内(小幅)波动且存在明显的上下包络线，因此提出基于三次样条插值法的上下包络线求取方法，来判断隔离开关是否存在机械故障，在包络线求取过程中，将电流数据分行导入到一个设定好的矩阵中，通过三次样条插值法将数据进行曲线拟合，然后通过对比矩阵中每一列的数值，将最大值和最小值分别存储在相应的矩阵中，最后将最大值矩阵以及最小值矩阵进行再一次拟合，最大值矩阵得
6、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，基于三次样条插值法的上下包络线求取方法，使用代数法求解三次样条系数，方法如下：
7、步骤s2.1：计算获得的数据点与数据点之间的步长(通过电机绕组电流曲线获得)：
8、hi＝xi+1-xi，(i＝0,1,...,n+1)；
9、步骤s2.2：路径点与端点条件带入矩阵方程中：
10、由i的取值范围可知，共有n-1个公式，但却有n+1个未知量，(要想求解该方程组，还需另外两个式子)所以需要对两端点x0和xn的微分进行限制，选择并不唯一，(三种比较常用的)限制如下：
11、首尾两端没有任何使其弯曲的力，即s″＝0，具体表示方法为m0＝0，mn＝0，则方程写为：
12、
13、固定边界：
14、首尾两端点的微分量是被指定的，分别定为a和b，则推出：
15、
16、
17、将上述两个公式带入方程组，新的方程组左侧为：
18、
19、指定样条曲线的三次微分，即：
20、s0(x1)″′＝s1(x1)″′
21、sn-2(xn-1)″′＝sn-1(xn-t)″′；
22、上述条件改为：
23、h1(m1-m0)＝h0(m2-m1)
24、hn-1(mn-1-mn-2)＝hn-2(mn-mn-1)；
25、新的方程组系数矩阵写成：
26、
27、步骤s2.3：求解矩阵方程，求得二次微分值mi；
28、步骤s2.4：计算每一段的三次样条曲线系数：
29、ai＝yi
30、
31、
32、
33、步骤s2.5：每一个子区间内，其对应的样条函数表达式为：
34、fi(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+d(x-xi)3；
35、通过多次测试电机电流，将所有曲线放在一张图中，并得到了上下包络线。
36、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，对于步骤s2，三次样条插值对于一个区间(a，b)，将区间分成n-1个区间，通过已知的n+1个点来模拟一个未知的函数，在三次样条插值中采用分段的方法求解；
37、三次样条插值得到的分段函数需要满足以下条件，而这些条件也是求解每一段样条插值的条件：
38、模拟函数在已知点的函数值等于f的函数值；
39、模拟的分段函数二阶导数连续，即二阶导数在分段的交界点相等；
40、需要知道在a和b点二阶导数的情况，或者二阶导数在这n+1个点的变化规律。
41、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，三次样条插值具有以下已知条件：
42、a.n+1个数据点[xi，yi]，i＝0，1，…，n；
43、b.每一分段都是三次多项式函数曲线；
44、c.节点处二阶连续；
45、d.左右两端点处特性(自然边界，固定边界，非节点边界)。
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1.一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，在步骤S2中，对于预设的非故障隔离开关的电机绕组电流曲线，隔离开关正常运行时，电流曲线在一定范围内波动且存在明显的上下包络线，因此提出基于三次样条插值法的上下包络线求取方法，来判断隔离开关是否存在机械故障，在包络线求取过程中，将电流数据分行导入到一个设定好的矩阵中，通过三次样条插值法将数据进行曲线拟合，然后通过对比矩阵中每一列的数值，将最大值和最小值分别存储在相应的矩阵中，最后将最大值矩阵以及最小值矩阵进行再一次拟合，最大值矩阵得到的曲线则是上包络曲线，最小值矩阵得到的曲线则是下包络曲线。
3.根据权利要求2所述的一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，基于三次样条插值法的上下包络线求取方法，使用代数法求解三次样条系数，方法如下：
4.根据权利要求3所述的一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，对于步骤S2，三次样条插值对于一个区间(a，b)，将区间分成n-1个区间，通过已知的n+1个点来模拟一个未知的函数，在三次
5.根据权利要求4所述的一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，三次样条插值具有以下已知条件：
...【技术特征摘要】
1.一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种隔离开关动态性能诊断方法，其特征在于，在步骤s2中，对于预设的非故障隔离开关的电机绕组电流曲线，隔离开关正常运行时，电流曲线在一定范围内波动且存在明显的上下包络线，因此提出基于三次样条插值法的上下包络线求取方法，来判断隔离开关是否存在机械故障，在包络线求取过程中，将电流数据分行导入到一个设定好的矩阵中，通过三次样条插值法将数据进行曲线拟合，然后通过对比矩阵中每一列的数值，将最大值和最小值分别存储在相应的矩阵中，最后将最大值矩阵以及最小值矩阵进行再一次拟合，最大值...
【专利技术属性】
技术研发人员：公多虎，地尼亚尔，梁思聪，赵普志，石倩，李山，马春龙，王崇，张鑫宇，买如月，李童，颉雅迪，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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