[发明专利]一种±1100kV复合绝缘子缺陷诊断方法

说明书

本发明涉及一种±1100kV复合绝缘子缺陷诊断方法，包括：1、分别采用多种检测方法对正常状态和不同类型缺陷的±1100kV复合绝缘子进行带电检测，获得原始数据；2、提取这些原始数据的统计学特征，并利用Fisher准则筛选出最能区分绝缘子状态的特征；3、采用核主元分析进行特征融合降维，将降维后的特征量作为输入，将缺陷类别作为输出，利用支持向量机建立缺陷诊断模型；4、利用缺陷诊断模型对运行中的±1100kV复合绝缘子缺陷进行检测和诊断，并进行诊断准确率分析，以指导±1100kV复合绝缘子的状态检修和运维。该方法有利于简单、高效、准确地判断±1100kV复合绝缘子的运行情况，并对其进行缺陷诊断。

技术领域

本发明属于特高压输电技术领域，具体涉及一种基于多源特征融合的±1100kV复合绝缘子缺陷诊断方法。

背景技术

在昌吉-古泉±1100kV特高压直流输电工程中，轻中冰区直线塔和耐张塔跳线串均采用复合绝缘子，重冰区以瓷绝缘子为主，耐张串则以玻璃绝缘子为主。由于该工程重冰区比例不高，复合绝缘子用量很大。据不完全统计，复合绝缘子用量占全线绝缘子总量的比例超过一半。在实际运行中，复合绝缘子会在电气、机械和外界环境的共同作用下逐渐出现劣化的现象。如何实时检测、评估复合绝缘子的整体运行性能是线路运维单位急需解决的问题。

昌吉-古泉±1100kV特高压工程是目前世界上运行电压等级最高的直流输电工程，包括±1100kV特高压直流复合绝缘子在内的绝大部分电气设备均缺乏实际运行经验。一方面，由于运行特性与电压等级的非线性关系，单纯靠±800kV特高压直流复合绝缘子的运行经验外推至±1100kV特高压直流复合绝缘子是不可行的；另一方面，与交流电压作用下不同，直流输电工程中表面电荷对复合绝缘子的电压分布、积污和闪络等运行特性的影响不容忽视。

现有的复合绝缘子劣化检测方法仍存在一定的局限性，特别是对±1100kV特高压直流复合绝缘子缺陷检测方法的研究几乎处于空白。因此，考虑到±1100kV输电线路复合绝缘子的重要性和特殊性，有必要对其缺陷带电检测方法进行深入研究，以提高其运行可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种±1100kV复合绝缘子缺陷诊断方法，该方法有利于简单、高效、准确地判断±1100kV复合绝缘子的运行情况，并对其进行缺陷诊断。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种±1100kV复合绝缘子缺陷诊断方法，包括以下步骤：

步骤1：分别采用包括红外热像法、紫外成像法、电场电位分布法、超声波法和电磁波谱法的多种检测方法对正常状态和不同类型缺陷的±1100kV复合绝缘子进行带电检测，获得原始数据，建立样本库；

步骤2：通过计算提取这些原始数据的统计学特征，并利用Fisher准则对不同检测方法提取的特征进行筛选，选出最能区分绝缘子状态的特征；

步骤3：采用核主元分析KPCA进行特征融合降维，将降维后的特征量作为输入，将复合绝缘子缺陷类别作为输出，利用支持向量机SVM建立±1100kV复合绝缘子缺陷诊断模型；

步骤4：利用缺陷诊断模型对运行中的±1100kV复合绝缘子缺陷进行检测和诊断，并进行诊断准确率分析，以指导±1100kV复合绝缘子的状态检修和运维。

进一步地，所述步骤1中，缺陷类型包括：内部悬浮缺陷、内部导通缺陷、内部悬浮半导电性缺陷、内部导通半导电性缺陷、水汽进入和伞裙表面漏电起痕。

进一步地，所述步骤2中，原始数据的统计学特征包括：平均值、几何平均值、中位数、1/4分位数、3/4分位数、调和平均数、极差、方差、总体标准差、样本标准差、偏斜度、峰度、变异系数、能量和熵。

进一步地，所述步骤2中，利用Fisher准则对不同检测方法提取的特征进行筛选的具体方法为：