[发明专利]一种VFTO测量数据的指纹库建立方法及系统

说明书

本发明公开一种VFTO测量数据的指纹库建立方法及系统，建立方法包括采集GIS中的VFTO测量数据；利用主成分分析法对VFTO测量数据进行降维处理得到第一参数集；将第一参数集进行归一化处理得到第二参数集；利用神经网络算法对第二参数集进行学习训练得到训练集；利用训练集识别部分VFTO测量数据；判断训练集识别部分VFTO测量数据的识别率是否满足要求，若是，则提取训练集建立指纹库。本发明通过采集大量GIS设备中的VFTO测量数据，利用主成分分析法、归一化处理法和神经网络算法处理VFTO测量数据生成指纹库，在现场GIS设备检测时，通过指纹库识别现场GIS检测数据，能够快速判断GIS故障类型并定位问题，有效节约GIS设备的维修时间，提高效益。

技术领域

本发明涉及GIS设备VFTO测量参数的处理分析技术领域，尤其涉及一种VFTO测量数据的指纹库建立方法及系统。

背景技术

气体绝缘开关装置(Gas Insulated Switch-gears，简称GIS)，GIS将断路器、隔离开关、接地开关、电流和电压互感器、避雷器和连接的母线等封闭在金属壳内，充以SF₆气体，作为相间和对地的绝缘。其中的隔离开关在分合空母线时，由于触头运动速度慢，开关灭弧性能差，故触头间隙间会发生多次重燃。DS触头间隙两端的电压再几个纳秒内突然跌落，电压陡波在GIS内不断的产生行波，来回传播，并且发生复杂的折射、反射和叠加，从而形成了复制很高的快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage，简称VFTO)。

随着超高压技术的发展，GIS得到日益广泛的应用，VFTO引起的绝缘问题也逐渐引起了专家学者的专注，越来越多的电力学者开始研究VFTO的危害。实践证明，GIS中的断路器和隔离开关的操作会导致触头击穿形成VFTO，对电力系统带来很大的危害。当GIS设备长期处在VFTO的高频和高压的冲击下时，VFTO会持续性地损坏绝缘子，并最终破坏设备绝缘，其中，盆式绝缘子的损坏最为严重。一般情况下，GIS设备在安装时是直接暴露在空气中的，直到所有设备安装完成后，再充入SF₆气体。但是，该过程很容易混入一些导电粒子附着在绝缘子的表面，当VFTO产生时，会导致局部电场集中，严重影响绝缘子，加速绝缘子的绝缘老化。在GIS管道中，除了隔离开关、断路器、避雷器、快速隔离开关、套管、母线等设备以外，还配备有很多二次设备，如电压互感器、电流互感器等，用于保证GIS设备的安全运行。VFTO在GIS管道中传播时，会流入与其连接的二次设备中。随着二次设备的逐步智能化，功能越来越完善，与此同时也越来越容易受到电磁影响。

在GIS设备发生故障后，对故障类型的检测以及故障类型产生的结果的检测手段尚不完善，导致GIS设备的维修时间较长，维修成本较高。

发明内容

本发明提供一种VFTO测量数据的指纹库建立方法及系统，以解决在GIS设备发生故障后，对故障类型的检测以及故障类型产生的结果的检测手段尚不完善，导致GIS设备的维修时间较长的问题。

第一方面，本发明提供一种VFTO测量数据的指纹库建立方法，包括：

步骤S100：采集GIS中的VFTO测量数据，所述VFTO测量数据的包括作用于GIS内部导体和壳体的瞬态恢复过电压数据、作用于GIS内部导体和壳体的快速暂态过电压数据、作用于GIS壳体和地面之间的外壳暂态过电压数据、GIS壳体向外辐射的电磁波数据、作用于GIS外部一次设备的暂态过电压数据以及噪声信号；

所述作用于GIS内部导体和壳体的瞬态恢复过电压数据包括瞬态恢复过电压的极性、瞬态恢复过电压的击穿峰值电压、瞬态恢复过电压的击穿峰值电流和瞬态恢复过电压的击穿电压变化率；

所述作用于GIS内部导体和壳体的快速暂态过电压数据包括快速暂态过电压的极性、快速暂态过电压的击穿峰值电压、快速暂态过电压的击穿峰值电流和快速暂态过电压的击穿电压变化率；