【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高壓開關柜狀態監測，特別是一種基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法。
技術介紹
1、高壓開關柜是變電站內的重要設備，開關柜也是電力系統的重要設備之一，高壓開關柜內部絕緣閃絡、異常發熱及機構拒動故障等頻發，對電網安全造成了嚴重的負面影響，其運行狀態直接影響著電能質量和供電的可靠性。對開關柜進行檢修是確保其安全可靠運行的必要手段，而現有的在線監測及帶電檢測手段局限于設備單一的狀態量，未能實現基于多源信息的狀態評估與故障診斷，且在不影響開關柜正常運行的情況下，獲取開關柜的運行狀態數據，利用這些監測數據對開關柜的運行狀態進行評估，是對開關柜進行狀態檢修的必要前提。
2、
技術介紹
部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本專利技術背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本專利技術的目的是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其能夠不影響開關柜正常運行的情況下，實現多源信息監測評估開關柜運行狀態，顯著提高了評估精度。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案予以實現。
3、一種基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法包括，
4、雙光譜紅外熱成像朝向開關柜紅外熱成像和可見光成像以生成開關柜的溫度分布和背景圖像，超聲波傳感器固定在開關柜的外殼上以采集局部放電產生的超聲信號，暫態對地電壓傳感器貼附于開關柜以檢測開關柜的暫
5、基于溫度分布、背景圖像、超聲信號、暫態對地電壓信號、電學參數和振動信號歸一化處理并構建數據集，建立兩層的評估模型，其中，第一層中，基于正態云模型計算數據集的運行狀態隸屬度，經由最優權重算法對數據集的權重進行分配以形成證據體，第二層中，設θ為識別框架，m是證據到[0，1]的映射，a表示識別框架的任一子集，記作且滿足：m(a)稱為事件a的基本信任分配函數bpa，其中，反映了對于空集不產生任何可信度，輸入證據體的各證據的基本信任分配函數bpa，分類器的準確率作為權重修正基本信任分配函數bpa，計算證據間的相似系數及相似矩陣，構建新的證據體，通過規則融合將融合后的不確定區域通過原有證據進行再分配，得出評價結果并計算誤差。
6、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，雙光譜紅外熱成像采取雙通道成像方式以雙波段同步成像，所述溫度分布包括基于背景圖像的目標物體溫度和周圍物體的溫度差和目標物體表面不同區域的溫度差并加入所述數據集。
7、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，雙光譜紅外熱成像朝向的范圍至少包括開關柜的母排及電線護套管、避雷器、電容器、斷路器和隔離開關。
8、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，超聲波傳感器固定在被檢測開關柜的外殼上，利用壓電晶體作為聲電轉化元件，當其內部發生放電時，局部放電產生的聲波信號傳遞到開關柜表面，由超聲波傳感器將超聲信號轉換為電信號，所述電信號加入所述數據集。
9、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，暫態對地電壓傳感器中，聚四氟乙烯作為耦合電容板板材，介電常數為1，厚度0.5mm，板材前端面放置薄紫銅片，厚度為25μm，薄紫銅片和同軸電纜芯線之間匹配50歐姆阻抗，傳感器探頭高出開關柜表面80mm。
10、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，所述電學參數包括合閘時間同期性、分閘時間同期性、合閘線圈電流、觸頭接觸電阻和斷路器累積電磨損。
11、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，所述振動信號包括平均分閘速度、平均合閘速度和合閘彈簧狀態。
12、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，生成斷路器的振動信號后，基于svd對振動信號降噪處理并確定振動信號的突變點，基于vmd對振動信號模態分解，確定每個模態的幅值、頻率和衰減系數并構成振動信號特征集，所述生成斷路器的振動信號作為振動信號加入數據集。
13、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，第一層中，基于正態云模型計算數據集的運行狀態隸屬度中，數據集作為影響被評價對象的多種因素u＝{u1，u2，…，um}，設v＝{v1，v2，…，vm}為描述每一因素狀態的n種評語，m由評價指標的個數決定，n為評語個數，ω為第i個因素u的權重，其中ω≥0，且σω＝l,各因素的權重分配在u上的模糊集為w，應用模糊矩陣合成算法得到模糊綜合評判結果b：b＝wor＝{b1,b2,l,bn}，其中o為模糊算子，表示為權重模糊集形與評價矩陣r所采用的合成算法，根據最大隸屬度原則，b1,b2,l,bn中的最大值為評價結果。
14、所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法中，識別框架θ的多個證據表示為e1,e2,…,ek，其對應的基本信任分配函數表示為m1,m2,…,mk，各焦元表示為ai(i＝1,2,…,n)，將分類器各分類的準確率作為權重對證據源進行修正，構造證據體的bpa：
15、
16、式中，rj是在證據ei經分類器處理后焦元ai的準確率，利用rj對證據體進行加權處理，同時將不確定分配到識別框架θ表征其不確定區域。
17、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
18、本專利技術的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法不影響開關柜正常運行的情況下，實現多源信息監測評估開關柜運行狀態，通過雙光譜紅外熱成像朝向開關柜紅外熱成像和可見光成像以生成開關柜的溫度分布和背景圖像，超聲波傳感器固定在開關柜的外殼上以采集局部放電產生的超聲信號，暫態對地電壓傳感器貼附于開關柜以檢測開關柜的暫態對地電壓信號，測量并生成分合閘線圈的電學參數以及測量并生成斷路器的振動信號構建實時的多狀態數據集，第一層基于正態云模型的子系統評估，提出了最優權重算法對各指標的權重進行了分配，考慮到開關柜狀態評估具有隨機性和模型性的特點，計算了各指標運行狀態的隸屬度。然后為了排除主觀因素對評估結果的影響，采用d-s證據理論進行第二層的評估計算，得出評價結果并計算誤差顯著提高了評估精度，開關柜的多源參量監測方法具有成本低、操作簡便、準確度高、穩定性優良等優點，適合對開關柜進行多狀態參量在線監測和分析。
19、上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠使得本專利技術的技術手段更加清楚明白，達到本領域技術人員可依照說明書的內容予以實施的程度，并且為了能夠讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，下面以本專利技術的具體實施方式進行舉例說明。
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1.一種基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其包括，
2.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，雙光譜紅外熱成像采取雙通道成像方式以雙波段同步成像，所述溫度分布包括基于背景圖像的目標物體溫度和周圍物體的溫度差和目標物體表面不同區域的溫度差并加入所述數據集。
3.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，雙光譜紅外熱成像朝向的范圍至少包括開關柜的母排及電線護套管、避雷器、電容器、斷路器和隔離開關。
4.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，超聲波傳感器固定在被檢測開關柜外殼上，利用壓電晶體作為聲電轉化元件，當其內部發生放電時，局部放電產生的聲波信號傳遞到開關柜表面，由超聲波傳感器將超聲信號轉換為電信號，所述電信號加入所述數據集。
5.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，暫態對地電壓傳感器中，聚四氟乙烯作為耦合電容板板材，介電常數為1，厚度0.5mm，板材前端面放置薄紫銅片，厚度為25μm，薄
6.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，所述電學參數包括合閘時間同期性、分閘時間同期性、合閘線圈電流、觸頭接觸電阻和斷路器累積電磨損。
7.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，所述振動信號包括平均分閘速度、平均合閘速度和合閘彈簧狀態。
8.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，生成斷路器的振動信號后，基于SVD對振動信號降噪處理并確定振動信號的突變點，基于VMD對振動信號模態分解，確定每個模態的幅值、頻率和衰減系數并構成振動信號特征集，所述生成斷路器的振動信號作為振動信號加入數據集。
9.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，第一層中，基于正態云模型計算數據集的運行狀態隸屬度中，數據集作為影響被評價對象的多種因素U＝{u1，u2，…，um}，設V＝{v1，v2，…，vm}為描述每一因素狀態的n種評語，m由評價指標的個數決定，n為評語個數，ω為第i個因素u的權重，其中ω≥0，且Σω＝l,各因素的權重分配在U上的模糊集為W，應用模糊矩陣合成算法得到模糊綜合評判結果B：
10.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，識別框架Θ的多個證據表示為E1,E2,…,Ek，其對應的基本信任分配函數表示為m1,m2,…,mk，各焦元表示為Ai(i＝1,2,…,n)，將分類器各分類的準確率作為權重對證據源進行修正，構造證據體的BPA：
...【技術特征摘要】
1.一種基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其包括，
2.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，雙光譜紅外熱成像采取雙通道成像方式以雙波段同步成像，所述溫度分布包括基于背景圖像的目標物體溫度和周圍物體的溫度差和目標物體表面不同區域的溫度差并加入所述數據集。
3.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，雙光譜紅外熱成像朝向的范圍至少包括開關柜的母排及電線護套管、避雷器、電容器、斷路器和隔離開關。
4.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，超聲波傳感器固定在被檢測開關柜外殼上，利用壓電晶體作為聲電轉化元件，當其內部發生放電時，局部放電產生的聲波信號傳遞到開關柜表面，由超聲波傳感器將超聲信號轉換為電信號，所述電信號加入所述數據集。
5.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，暫態對地電壓傳感器中，聚四氟乙烯作為耦合電容板板材，介電常數為1，厚度0.5mm，板材前端面放置薄紫銅片，厚度為25μm，薄紫銅片和同軸電纜芯線之間匹配50歐姆阻抗，傳感器探頭高出開關柜表面80mm。
6.如權利要求1所述的基于雙層正態云的高壓開關柜多源狀態模糊評估方法，其中，所述電學參數包括合閘時間同期性、分閘時間同期性、合閘線圈電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊熙，王杰，張健，徐厚德，
申請(專利權)人：合肥工業大學智能制造技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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