[发明专利]一种基于神经网络集成的电缆绝缘状态评估方法

说明书

本发明公开了一种基于神经网络集成的电缆绝缘状态评估方法，包括：步骤1、将不同电缆绝缘状态评估参考特征进行融合，基于bagging构建神经网络电缆绝缘状态评估模型；步骤2、对待评估的电缆，测量其特征参数，并将测量参数输入到所述电缆绝缘状态评估模型中，得到电缆绝缘状态等级，完成对电缆绝缘状态的评估。本发明基于电缆的机械、电气性能，选取了不同的电缆绝缘状态评估参考特征，将其进行充分融合，建立了一种准确的电缆绝缘状态评估方法，可避免现有技术中因选用的评估参考特征单一导致的测量指标存在分散性、测量误差较大的问题。

技术领域

本发明属于电缆绝缘状态评估技术领域，更具体地，涉及一种基于神经网络集成的电缆绝缘状态评估方法。

背景技术

电缆在现在电力系统的电能的传输中起着极其重要的作用，其运行状态直接影响电力系统的安全与稳定。电缆的设计寿命一般为20到30年，随着电缆运行年限的增加，其绝缘会逐渐发生老化，整体绝缘状态逐步劣化，对于运行多年的电缆，其整体绝缘老化较为严重，同时，若电缆的运行环境较为恶劣，如潮湿、含腐蚀性物质、辐射严重，则其整体绝缘的老化将更为迅速，此时电缆的运行寿命很可能低于设计使用寿命。因此电缆绝缘状态的评估尤其重要，若不能较好的评估其绝缘状态，以准确估计其更换时间，则易引发电缆故障的产生，电缆故障一旦发生，将导致大型电气系统的停运甚至失控，造成严重的经济损失和社会影响。

目前对于电缆绝缘状态的评估方法较多，如中国专利CN201511018070.0公开了一种电缆绝缘状态评估方法，对电缆试样进行切片，选取140℃和160℃两个温度点进行热老化，老化完毕后取出试样在室温下放置24h，对老化后的试样进行拉伸实验、差示扫描量热实验、红外光谱实验以及热重实验，并获取相关数据参数；根据数据参数对电缆绝缘老化状态进行表征,用以评价电缆绝缘的老化状态；中国专利CN201710192018.X公开了一种电力电缆的绝缘状态评估装置及方法，施加冲击电压于电力电缆，采集高频分压器和高频电流互感器所获取的冲击电压和冲击电流的波形数据计算得到等效冲击电阻值，根据等效冲击电阻值对电缆绝缘状态进行判断。以上对于电缆绝缘状态的方法，均能在一定程度上对电缆绝缘状态进行评估，但是所选用的评估参考特征单一，不能完全反应电缆绝缘状态，同时，这些老化评估手段未能够充分考虑数据测量存在的分散性的影响可能产生误判结果。

因此，提供一种所选电缆绝缘状态评估参考特征能够完全反应电缆绝缘状态的电缆绝缘状态评估方法是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供了一种基于神经网络集成的电缆绝缘状态评估方法，旨在解决现有技术中所选电缆绝缘状态评估参考特征单一无法完全反应电缆绝缘状态的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于神经网络集成的电缆绝缘状态评估方法，包括以下步骤：

步骤1、将不同电缆绝缘状态评估参考特征进行融合，基于bagging构建神经网络电缆绝缘状态评估模型；

步骤2、对待评估的电缆，测量其特征参数，并将测量参数输入到所建立电缆绝缘状态评估模型中，得到电缆绝缘状态等级，完成对电缆绝缘状态的评估。

优选地，步骤1中构建神经网络集成评估模型的方法包括以下步骤：

步骤11、选取与待评估电缆相同型号、处于不同绝缘状态的电缆样本，测量每个电缆样本的电缆绝缘状态评估参考特征参数，以获取建立神经网络集成模型的训练样本；

步骤12、根据所得特征参数将步骤11所选取的电缆样本按照绝缘状态分为优、良、一般、差4个不同等级，重复步骤11进行采样直至在所选取的样本中电缆绝缘状态分别处于不同等级的样本数量均不少于15份；

步骤13、采用bagging技术处理电缆样本得到T组子训练样本集S₁,S₂,…,S_T；优选地，T为区间[4,6]之间的整数。