[实用新型]真空灭弧室真空度测量及寿命管理专家系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空灭弧室真空度测量及寿命管理专家系统，具体是电网中基于专家系统的真空灭弧室真空度测量和寿命管理的方法。

背景技术

目前电网中真空灭弧室在生产过程中有可靠的真空度测量方法，因此产品出厂参数是可信的，但这些测量方法不能用于出厂后的产品。出厂后真空度的准确测量一直是个问题。包括申请者在内的国内外研究者，都曾致力于已经安装在开关柜中的真空灭弧室真空度监测的研究，测量网上灭弧室真空度的方法主要有脉冲磁控放电法、波克尔电光转换法、屏蔽罩电位法、放电声发射法、双波纹管法、冷阴极真空规管法和发射电流衰减速度法等等。这些方法可以分为在线监测和“在网上测量”两大类：第一类是在线监测，就是测量装置处于常开状态，时时测量并显示测量数据，测量装置是常开状态；第二类是在网上测量，就是不需要从开关柜内拆卸真空灭弧室而能够测量其真空度，测量装置是常闭状态，对电网可靠性影响较小。CN97241647.1公开了一种真空灭弧室真空度的免拆卸测量装置，主要由一种硅钢片叠装成型的“C”形铁芯，在外面套上绕制的线圈，置于真空灭弧室一侧的无障碍空间中，实现灭弧室真空度的免拆卸测量目的。CN200810123365.8公开了一种真空灭弧室真空度在线检测方法，在灭弧室外部充满SF6气体作为外绝缘气体，且在外绝缘气体中混合有5～15％重量的氦气作为标示气体，通过检测真空管中的氦气来检测真空度，一旦真空管发生泄漏，就可在真空管中测到该气体的存在。本申请者在2009年的第六届模糊系统和知识发现国际会议上发表的论文《Application of fuzzy neural networks to vacuum level measuring》中，提出了基于模糊神经网络判断测量传感器是否失效的方法。

第一类的在线真空度监测系统的使用，即使与电网没有电气连接，也增加了电力系统的复杂系数，降低了电网的可靠性，因此各种在线监测方法在电网中的实际推广应用受到了限制。第二类在网上测量装置，又失去了监测的作用，测量真空度后缺乏对数据的建库和分析处理，更没有预测剩余寿命和寿命管理的功能。

国家标准中规定，真空灭弧室的出厂寿命要保证20年，即在20年内真空度不应劣于1.33×10^-2Pa。真空度劣于1.33×10^-2Pa即标志着真空度寿命的结束。在没有外界不可抗因素的作用下，真空度的变化有其自身的规律，而且是变化非常缓慢的渐变量。因此，我们以第二类的在网上测量真空度的技术为基础，由软件设定一定的时间间隔，自动启动测量装置定期测量真空度，代替时时在线测量，然后建立专家系统，分析不同时间间隔内真空度的变化趋势，找出真空灭弧室真空度特有的变化规律，预测灭弧室的剩余寿命，建立寿命管理系统。这样既可以把对电网运行可靠性的影响降到最小，又可以监测真空灭弧室的真空度状态。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种真空灭弧室真空度测量及寿命管理专家系统，可以克服已有技术的缺陷。它是建立完备的包括软硬件部分的专家系统，能够实现不在线的监测，又不会降低电力系统的可靠性，还可以增加测量数据综合分析和真空灭弧室的剩余寿命管理功能，满足开关电器状态检修的需要，实现真空开关智能化。

本实用新型提供的真空灭弧室真空度测量及寿命管理专家系统包括：专家系统主模块、剩余寿命预测模块和寿命管理模块、测量装置；测量装置包括磁控法真空度测量装置和屏蔽罩电位法真空度测量装置；专家系统主模块分别与剩余寿命预测模块和寿命管理模块、磁控法真空度测量装置和屏蔽罩电位法真空度测量装置连接。磁控法真空度测量装置和屏蔽罩电位法真空度测量装置在线测量的数据提供给专家系统，专家系统基于测量数据的可信度知识库提供的模型结果，依据测量数据的可信度结果输入输出模块，通过推理操作模块输出寿命管理信息。

所述的专家系统主模块包括：知识库模块、综合数据库模块、推理机模块、人机接口模块、解释机构模块以及知识获取机构模块。

由于真空度测量、寿命预测问题没有算法解，需要在不精确或不确定或不完全的信息基础上进行推理，作出结论，因此采用专家系统。专家系统是人工智能的一个重要分支，是一种在相关领域中具有专家水平解题能力的智能程序系统，它能运用领域专家多年积累的经验与专门知识，模拟人类专家的思维过程，求解需要专家才能解决的困难问题。