【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及機(jī)器學(xué)習(xí)，尤其涉及一種高壓斷路器及其隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法與系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、高壓斷路器是電力系統(tǒng)中的一種重要的保護(hù)和控制設(shè)備，主要用于高壓輸電線路和變電站中，對(duì)電路進(jìn)行有載分合操作以及在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)快速切除故障電流，保護(hù)電力設(shè)備和限制事故擴(kuò)大。高壓斷路器與高壓隔離開(kāi)關(guān)密切相關(guān)。隔離開(kāi)關(guān)通常與斷路器聯(lián)合使用，用于在斷路器維修或檢修時(shí)可靠隔離斷路器的帶電部分。同時(shí)，斷路器頻繁操作會(huì)加劇隔離開(kāi)關(guān)的磨損，引發(fā)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障。因此，在隔離開(kāi)關(guān)故障預(yù)測(cè)中，必須充分考慮與其關(guān)聯(lián)的高壓斷路器的影響。傳統(tǒng)的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法主要依靠人工巡檢和定期維護(hù)，存在預(yù)測(cè)精度低、滯后性強(qiáng)、效率低下等問(wèn)題。近年來(lái)，隨著傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出了一些新的預(yù)測(cè)方法，具體如下：
2、1.基于溫度監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)方法：通過(guò)監(jiān)測(cè)隔離開(kāi)關(guān)的觸頭溫度、接線端子溫度等參數(shù)，利用溫度變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)故障發(fā)生。
3、2.基于振動(dòng)分析的預(yù)測(cè)方法：通過(guò)分析隔離開(kāi)關(guān)的振動(dòng)信號(hào)，識(shí)別異常振動(dòng)模式，預(yù)測(cè)故障發(fā)生。
4、3.基于紅外熱成像的預(yù)測(cè)方法：利用紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)隔離開(kāi)關(guān)的溫度分布，識(shí)別異常熱點(diǎn)，預(yù)測(cè)故障發(fā)生。
5、然而，這些方法大多只關(guān)注隔離開(kāi)關(guān)本身的狀態(tài)，缺乏對(duì)關(guān)聯(lián)高壓斷路器影響的考慮，導(dǎo)致預(yù)測(cè)精度和預(yù)警時(shí)效性仍然有限。
6、高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)并非孤立運(yùn)行，其故障往往與相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)高壓斷路器密切相關(guān)。例如，當(dāng)高壓斷路器頻繁操作會(huì)導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)觸頭磨損
7、傳統(tǒng)方法缺乏對(duì)關(guān)聯(lián)高壓斷路器影響的分析，主要原因在于：
8、1.數(shù)據(jù)采集不全面：傳統(tǒng)方法主要采集隔離開(kāi)關(guān)自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)，缺乏對(duì)關(guān)聯(lián)高壓斷路器數(shù)據(jù)的采集和分析。
9、2.關(guān)聯(lián)關(guān)系建模困難：多個(gè)高壓斷路器與高壓隔離開(kāi)關(guān)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系復(fù)雜多樣，難以用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述。
10、3.缺乏有效的分析方法：即使采集了關(guān)聯(lián)高壓斷路器的數(shù)據(jù)，也缺乏有效的分析方法來(lái)識(shí)別故障風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要提供一種高壓斷路器及其隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法與系統(tǒng)，以解決至少一個(gè)上述技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：
3、步驟s1：通過(guò)scada系統(tǒng)對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)及其關(guān)聯(lián)高壓斷路器進(jìn)行多源數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)集；對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)集進(jìn)行運(yùn)行特征關(guān)聯(lián)分析，得到關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集；
4、步驟s2：對(duì)關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集進(jìn)行動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，得到動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖；
5、步驟s3：獲取歷史故障數(shù)據(jù)；根據(jù)歷史故障數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行傳播風(fēng)險(xiǎn)路徑搜索，得到候選風(fēng)險(xiǎn)路徑集；對(duì)候選風(fēng)險(xiǎn)路徑集進(jìn)行路徑傳播概率計(jì)算，得到路徑概率數(shù)據(jù)集；根據(jù)路徑概率數(shù)據(jù)集以及候選風(fēng)險(xiǎn)路徑集進(jìn)行關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑提取，得到關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑；
6、步驟s4：根據(jù)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑進(jìn)行路徑傳播概率計(jì)算，得到路徑概率矩陣；根據(jù)路徑概率矩陣進(jìn)行故障概率動(dòng)態(tài)分析，得到動(dòng)態(tài)故障概率矩陣；
7、步驟s5：根據(jù)關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集以及動(dòng)態(tài)故障概率矩陣進(jìn)行發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型構(gòu)建，得到發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型；利用發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，并進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算，得到綜合發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；
8、步驟s6：獲取歷史預(yù)警數(shù)據(jù)；根據(jù)歷史預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)預(yù)警模型構(gòu)建，得到自適應(yīng)預(yù)警模型；根據(jù)綜合發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)以及自適應(yīng)預(yù)警模型進(jìn)行高壓隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障自適應(yīng)預(yù)警，以實(shí)現(xiàn)高壓隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)作業(yè)。
9、本專利技術(shù)通過(guò)采集多源數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，不僅保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量，還提取出關(guān)聯(lián)高壓斷路器的關(guān)鍵運(yùn)行特征，為后續(xù)分析設(shè)備間相互影響和構(gòu)建預(yù)測(cè)模型奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過(guò)構(gòu)建動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，直觀地展示了設(shè)備間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及其隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，為識(shí)別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑提供了直觀的可視化指引。通過(guò)分析歷史故障數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，找出了潛在的風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑，并評(píng)估了每條路徑的傳播概率，為精確定位關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)路徑提供了依據(jù)。通過(guò)構(gòu)建故障傳播模型，并結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為預(yù)測(cè)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障提供了動(dòng)態(tài)概率依據(jù)。通過(guò)構(gòu)建基于關(guān)聯(lián)特征和動(dòng)態(tài)故障概率的預(yù)測(cè)模型，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)隔離開(kāi)關(guān)的未來(lái)發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，為風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供更直觀的參考依據(jù)。通過(guò)構(gòu)建自適應(yīng)預(yù)警模型，并根據(jù)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)警閾值，實(shí)現(xiàn)了更加精準(zhǔn)、靈活的預(yù)警機(jī)制，有效降低了誤報(bào)和漏報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了預(yù)警的效率和準(zhǔn)確性。因此，本專利技術(shù)提供了一種高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，通過(guò)引入多源數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑識(shí)別的技術(shù)，有效解決了現(xiàn)有方法缺乏對(duì)關(guān)聯(lián)高壓斷路器影響的考慮這一弊端。該方法能夠有效識(shí)別關(guān)聯(lián)高壓斷路器對(duì)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)的影響，從而提高故障預(yù)測(cè)的精度和預(yù)警的時(shí)效性，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更可靠的保障。
10、優(yōu)選地，步驟s1包括以下步驟：
11、步驟s11：通過(guò)scada系統(tǒng)對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)及其關(guān)聯(lián)高壓斷路器進(jìn)行多源數(shù)據(jù)采集，得到原始數(shù)據(jù)集；對(duì)原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)集；
12、步驟s12：對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)間對(duì)齊，得到時(shí)間對(duì)齊數(shù)據(jù)集；
13、步驟s13：對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)及其關(guān)聯(lián)高壓斷路器進(jìn)行關(guān)聯(lián)關(guān)系建立，得到關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)；
14、步驟s14：根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間對(duì)齊數(shù)據(jù)集進(jìn)行同一時(shí)間窗口的特征匹配，得到特征匹配數(shù)據(jù)集；
15、步驟s15：根據(jù)特征匹配數(shù)據(jù)集進(jìn)行關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集生成，得到關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集。
16、本專利技術(shù)通過(guò)scada系統(tǒng)采集多源數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，能夠消除原始數(shù)據(jù)中的噪聲和冗余信息，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性，為后續(xù)的特征分析和模型構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)間對(duì)齊，確保了不同設(shè)備的數(shù)據(jù)在時(shí)間上同步對(duì)應(yīng)，消除了時(shí)間差對(duì)關(guān)聯(lián)分析的影響，保證了后續(xù)特征匹配和關(guān)聯(lián)分析的準(zhǔn)確性。建立高壓隔離開(kāi)關(guān)與其關(guān)聯(lián)高壓斷路器之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)，明確了設(shè)備之間的拓?fù)潢P(guān)系，為后續(xù)分析關(guān)聯(lián)高壓斷路器的影響和風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑提供了必要的信息基礎(chǔ)。根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行同一時(shí)間窗口的特征匹配，將關(guān)聯(lián)高壓斷路器的運(yùn)行數(shù)據(jù)在同一時(shí)間維度上進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成了多維度的關(guān)聯(lián)特征信息，為后續(xù)提取關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集提供了更豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。根據(jù)特征匹配數(shù)據(jù)集進(jìn)行關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集生成，提取出能夠表征高壓隔離開(kāi)關(guān)和關(guān)聯(lián)高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)的主要特征，降低了數(shù)據(jù)維度，減少了計(jì)算復(fù)雜度，同時(shí)保留了關(guān)鍵信息，為后續(xù)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和故障預(yù)測(cè)提供了更精煉的數(shù)據(jù)表示。
17、優(yōu)選地，步驟s2包括以下步驟：
18、步驟s21：對(duì)關(guān)聯(lián)運(yùn)行特征集進(jìn)行關(guān)聯(lián)特征時(shí)序分割，得到時(shí)序特征數(shù)據(jù)集；
19、步驟s本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S1包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S3包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S33包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S34包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S4包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S5包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S6包括以下步驟：
9.一種高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，該高壓斷路器
10.一種高壓斷路器，其特征在于，包括觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)以及與二者連接的操作機(jī)構(gòu)，還包括與操作機(jī)構(gòu)連接的控制器，所述控制器包括如權(quán)利要求9所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟s1包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟s3包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟s33包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟s34包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟s4...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉猛，夏夢(mèng)，吳芳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京薈眾科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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