[发明专利]一种全封闭气体绝缘开关柜密封度预测装置及方法

说明书

技术领域

属于开关柜技术领域，特别涉及一种全封闭气体绝缘开关柜密封度预测装置及方法。

背景技术

有关统计表明，一半以上的变电站维护费用是花在全封闭气体绝缘开关柜上，而其中30%又是用于开关柜的小修和例行检修上;另外据统计，15%的开关柜故障是由于不正确的检修所致,开关柜的大修完全解体，既费时，费用也很高，可达整个开关柜的1/3～1/2，而且解体和重新装配会引起很多缺陷，由此产生的事故例子更是不胜枚举，对于开关柜的哪些部件样或重要元件核，运行多长时间需要更换，仍是一个争议的问题，事实上在目前比较保守的计划检修中，时常发生许多部件运行很多年后更新时仍性能良好，而由于没有及时发现，某一部件出现缺陷而导致电网事故的情况也时有发生，因此能够了解开全封闭气体绝缘关柜的状态，减少过早或不必要的停电试验和检修，做到应修则修，就可显著提高电力系统可靠性和经济性，对全封闭气体绝缘开关生产企业自行研发并制造生产的新型户内高压交流全封闭气体绝缘开关柜的密封度进行预测分析，可以方便维修人员进行检修；

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种全封闭气体绝缘开关柜密封度预测装置及方法，以达到减少过早或不必要的停电试验和检修，提高电力系统可靠性、经济性和检修的便捷性的目的。

一种全封闭气体绝缘开关柜密封度预测装置，包括电流传感器、气压传感器、绝缘测试仪、湿度传感器、电压传感器，数据采集芯片、中央处理器、工控机和无线通讯模块，其中，电流传感器的输出端、电压传感器的输出端、气压传感器的输出端、绝缘测试仪的输出端和湿度传感器输出端分别紧接数据采集芯片的五路输入端，数据采集芯片的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的两路输出端分别连接工控机的输入端和无线通信模块的输入端。

采用全封闭气体绝缘开关柜密封度预测装置进行预测的方法，包括以下步骤：

步骤1、采集开关柜的绝缘系数、工作电压、开断电流、湿度和气压五个参数，并将上述五个参数发送至数据采集芯片中；

步骤2、数据采集芯片对所采集的五个参数进行模数转换，并将模数转换后的五个参数发送至数据处理器中；

步骤3、数据处理器根据所采集的五个参数对全封闭气体绝缘开关柜密封度进行预测；

步骤3-1、采用经验模式分解法对由开关柜的绝缘系数、工作电压、开断电流、湿度和气压五个参数所构成的时间序列进行分解处理；

步骤3-2、采用递归神经网络方法对分解后时间序列进行预测，并基于相空间重构理论，将分解后的时间序列嵌入到相空间中，采用互信息量法确定相空间中的延迟时间，采用嵌入维算法确定相空间的关联维数，进而获得多个不同的预测分量；

步骤3-3、设置动态递归神经网络结构，将步骤3-2获得的多个不同的预测分量输入动态递归神经网络进行训练，并采用线性组合的方法对训练后的所有不同分量进行线性组合，即获得全封闭气体绝缘开关柜密封度预测函数；

步骤4、数据处理器将预测的全封闭气体绝缘开关柜密封度发送至工控机中储存，并通过无线通讯模块发送至远方调度终端，以便维修人员及时进行检修。

步骤3-1所述的采用经验模式分解法对由开关柜的绝缘系数、工作电压、开断电流、湿度和气压五个参数所构成的时间序列进行分解处理，具体包括以下步骤：

步骤3-1-1、确定时间序列信号所有的局部极值点，并采用三次样条插值曲线将所有的局部极大值点连接起来形成上包络线；

步骤3-1-2、采用三次样条插值曲线将所有的局部极小值点连接起来形成下包络线，根据上下包络线确定包络线包络的所有数据点；

步骤3-1-3、上下包络线的平均值记为m₁，求出差值h₁：

h₁=z(t)-m₁            （1）

其中，z(t)=[z₁(t),z₂(t),...,z₅(t)]；z₁(t)表示t时刻采集的五个参数中第1个输入量的数据；z₂(t)表示t时刻采集的五个参数中第2个输入量的数据；z₅(t)表示t时刻采集的五个参数中第5个输入量的数据；

若h₁的最大值h_max和最小值h_min之差小于一个预先设定的值ε，ε≤0.01