【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及配電網(wǎng)設(shè)備管理領(lǐng)域，尤其涉及配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、由于不同的配電網(wǎng)設(shè)備的使用環(huán)境不同，因此，配電網(wǎng)設(shè)備的老化速度也不同，電力設(shè)備的實(shí)際使用時(shí)長(zhǎng)可能會(huì)小于或大小電力設(shè)備的設(shè)計(jì)使用壽命。因此，對(duì)變壓器等配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行剩余壽命預(yù)測(cè)，可以獲取估算得到的配電網(wǎng)設(shè)備的剩余使用壽命，從而使得電力運(yùn)維人員能夠更加及時(shí)地對(duì)剩余壽命過小的電力設(shè)備進(jìn)行更換等運(yùn)維操作。
2、對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行剩余壽命預(yù)測(cè)的流程一般包含數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)特征提取以及將提取的特征輸入至訓(xùn)練好的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)等步驟。在進(jìn)行數(shù)據(jù)與處理的過程中，通常需要對(duì)配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。現(xiàn)有的濾波方式一般都是僅采用一種濾波算法來獲取配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的濾波結(jié)果或者是采用兩種及兩種以上的濾波算法來分別計(jì)算配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的濾波結(jié)果，然后對(duì)所有種類的濾波算法的濾波結(jié)果進(jìn)行加權(quán)融合，獲得最終的濾波結(jié)果。然而，這些濾波算法都僅能夠基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的本身進(jìn)行濾波，因此，若配電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生突變，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大幅度的變化時(shí)，當(dāng)前正在進(jìn)行濾波處理的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能會(huì)被認(rèn)為是噪聲，從而被錯(cuò)誤地進(jìn)行過度濾波，導(dǎo)致濾波之后的結(jié)果與實(shí)際情況偏離過大，這樣就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的特征提取過程獲得的特征不夠準(zhǔn)確，影響對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)所獲得的預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于公開配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，解決
技術(shù)介紹
中提出的技術(shù)問題。
2、為了實(shí)
3、第一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，包括：
4、s1，對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，周期性地獲取配電網(wǎng)設(shè)備的多種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，各種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集周期一致；
5、s2，分別對(duì)預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)的配電網(wǎng)設(shè)備的每種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，獲得多種類型的濾波后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
6、s3，分別獲取獲取每種類型的濾波后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征；
7、s4，將所有類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征輸入至提前訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型中進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲得配電網(wǎng)設(shè)備的剩余壽命；
8、其中，s2包括：
9、s21，對(duì)于類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入序列ub；
10、s22，用tu表示除了b之外的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的所有的類型的序列，分別獲取tu中的每種類型的在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的序列；
11、s23，計(jì)算ub和ui的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)值；ui表示在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的類型為i的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的序列，i∈tu；
12、s24，用relvmax表示獲得的相關(guān)值的最大值，判斷relvmax是否大于設(shè)置的相關(guān)值閾值，若是，則采用非相關(guān)濾波算法對(duì)ub中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，若否，則采用相關(guān)濾波算法對(duì)ub中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。
13、優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的類型包括輸出電壓、輸出電流、振動(dòng)頻率、溫度、運(yùn)行噪聲、局部放電的電壓和局部放電的電流。
14、優(yōu)選地，預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)為[tstar-tw,tstar]，tstar表示開始對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)的時(shí)刻，tw表示預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度。
15、優(yōu)選地，數(shù)據(jù)特征包括時(shí)域特征和頻域特征；
16、時(shí)域特征包括均值、方差、峰峰值和過零率；
17、頻域特征包括頻譜中心、譜峰和譜寬度。
18、優(yōu)選地，提前訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型包括lstm模型或gru模型。
19、優(yōu)選地，計(jì)算ub和ui的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)值，包括：
20、使用如下公式計(jì)算相關(guān)值：
21、
22、relvb,i表示ub和ui的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)值，n表示在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的總數(shù)；valueb,n表示在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的第n個(gè)類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，valuei,n表示在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的第n個(gè)類型為i的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
23、優(yōu)選地，采用非相關(guān)濾波算法對(duì)ub中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，包括：
24、采用適應(yīng)濾波算法對(duì)ub中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；
25、適應(yīng)濾波算法包括：
26、對(duì)于ub中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)db，對(duì)db進(jìn)行濾波的公式為：
27、
28、sdb表示db對(duì)應(yīng)的濾波后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，m表示序列seq中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的總數(shù)，dj表示seq中的第j個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，η1表示第一控制值；η2表示第二控制值；
29、seq的獲取過程如下：
30、將ub中，獲取時(shí)間在db之前，且獲取時(shí)間與db的獲取時(shí)間的差的絕對(duì)值最小的前m個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按照獲取時(shí)間從早到晚的順序進(jìn)行排序之后所構(gòu)成的序列作為seq，m為范圍控制值。
31、優(yōu)選地，采用相關(guān)濾波算法對(duì)ub中的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，包括：
32、對(duì)于ub中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)db，將獲取時(shí)間在db之前且獲取時(shí)間與db的獲取時(shí)間的差的絕對(duì)值最小的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表示為zdb；用bthr表示類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的取值范圍的上限值；
33、若則采用適應(yīng)濾波算法對(duì)db進(jìn)行濾波，thrs為預(yù)設(shè)比例；
34、若用c表示相關(guān)值的最大值所對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的類型；用uc表示在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的類型為c的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的序列；
35、計(jì)算判斷值：
36、
37、dc和zdc表示uc中獲取時(shí)間與db和zdc相同的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，jdval為判斷值；
38、若jdval小于等于預(yù)設(shè)的判斷值閾值，則采用適應(yīng)濾波算法對(duì)db進(jìn)行濾波；
39、若jdval大于預(yù)設(shè)的判斷值閾值，則采用如下方法對(duì)db進(jìn)行濾波：
40、
41、β表示濾波權(quán)重，midb表示seq中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值。
42、第二個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括
43、采集模塊、濾波模塊、特征提取模塊和預(yù)測(cè)模塊；
44、采集模塊用于對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，周期性地獲取配電網(wǎng)設(shè)備的多種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，各種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集周期一致；
45、濾波模塊用于分別對(duì)預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)的配電網(wǎng)設(shè)備的每種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，獲得多種類型的濾波后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
46、特征提取模塊用于分別獲取獲取每種類型的濾波后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征；
47、預(yù)測(cè)模塊用于將所有類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征輸入至提前訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型中進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲得配電網(wǎng)設(shè)備的剩余壽命；
48、其中，分別對(duì)預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)的配電網(wǎng)設(shè)備的每種類型的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，獲得多種類型的濾波后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括：
49、對(duì)于類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)獲得的類型為b的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入序列ub；
50、用tu表示除了b之外的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的所有的類型的序列，分別獲取tu中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的類型包括輸出電壓、輸出電流、振動(dòng)頻率、溫度、運(yùn)行噪聲、局部放電的電壓和局部放電的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)為[tstar-Tw,tstar]，tstar表示開始對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)的時(shí)刻，Tw表示預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，數(shù)據(jù)特征包括時(shí)域特征和頻域特征；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，提前訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型包括LSTM模型或GRU模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算UB和Ui的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)值，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，采用非相關(guān)濾波算法對(duì)UB中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方
9.配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括采集模塊、濾波模塊、特征提取模塊和預(yù)測(cè)模塊；
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的類型包括輸出電壓、輸出電流、振動(dòng)頻率、溫度、運(yùn)行噪聲、局部放電的電壓和局部放電的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)為[tstar-tw,tstar]，tstar表示開始對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)的時(shí)刻，tw表示預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，數(shù)據(jù)特征包括時(shí)域特征和頻域特征；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)設(shè)備老化壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，提前訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型包括lstm模型...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳海波，楊悅，秦志軍，談婷，王艷萍，劉芳，陳開興，黃晴文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢華源電力設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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