基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法技术

本发明专利技术公开了一种基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，步骤如下：通过温度传感器获取各个高压开关柜内的运行温度数据，并将数据传给监控主机，再由监控主机将数据依次传给变电站控制室主机和集控中心；由监控主机对数据进行横向比较；若某个高压开关柜温度异常升高，则通过灰色理论预测模型，得到一组温度预测值；若预测结果中的最大值大于设置的允许温度值，则由集控中心发出预警信号；当由监控主机监测到的此高压开关柜的实际温度t0与对应时间点的温度预测值t1在所述未来一段时间内均满足t0≥t1‑1时，则发出报警信号。该方法能够提前掌握高压开关柜内温度的发展趋势，避免由于温度过高而引发各种事故，进而保证高压开关柜安全、可靠地运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压开关柜在线测温方法，尤其涉及一种基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法。
技术介绍
10kV高压开关柜是各变电站内的重要设备，它直接联系着主变及10kV配电线路，起着分配电能、控制负荷、开断故障电流等作用。然而，随着技术的不断进步，10kV高压开关柜的内部结构发生了巨大的变化，体积越来越小、密闭性越来越高、载流量越来越大，这些结构形式的变化直接影响着开关柜测温技术的应用与发展。部分开关柜由于柜内接点接触位置偏移、材质不良等因素均会导致触头接触不良，从而严重发热。当柜内设备接头的最大发热温度超过最高允许发热温度时，会引起火灾甚至大面积停电事故，进而给企业造成无法估量的巨大损失。由于开关柜在正常运行时是全封闭的，传统的人工巡查测温只能检测到高压开关柜表面的温度，与柜内实际温度相差较大，无法达到准确监测开关柜温度的目的。随着技术的不断进步，对高压开关柜在线测温系统的研究也逐渐兴起。然而，就目前的技术现状而言，高压开关柜在线测温系统只能在温度超过设定值时发出报警信号。这样就存在如下问题：一是大多数变电站已经实现无人值守且处于偏远地区，若开关柜内设备发热较快，运维人员虽然能够接到报警信号，但是仍有可能无法及时赶到现场进行处理；二是开关柜内的温度与环境温度以及负荷等情况有关，检测到的温度可能短时超过报警温度的设定值，而后又下降到正常温度范围内，此时若运维人员赶往现场，势必会造成大量不必要的人力、物力及财力的资源浪费。因此，科学合理的高压开关柜在线测温系统的研发对于保障开关柜乃至整个电力系统的安全运行都具有十分重要的现实意义和推广价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，该方法能够对高压开关柜内的温度进行实时监测并对未来一段时间内的温度进行科学预测，提前掌握高压开关柜内温度的发展趋势，避免由于温度过高而引发各种事故，进而保证高压开关柜安全、可靠地运行。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，包含步骤如下：1、通过设置在各个高压开关柜内的温度传感器获取各个高压开关柜内的运行温度数据，并将数据传给监控主机，再由监控主机将数据依次传给变电站控制室主机和集控中心；2、由监控主机对接收的数据进行横向比较，判断是否存在温度异常升高的高压开关柜；若某个高压开关柜温度异常升高，则调出此高压开关柜过去一段时间内的运行温度数据，通过灰色理论预测模型，对未来一段时间内的温度数据进行预测，得到一组温度预测值；3、若预测结果中的最大值小于通过监控主机设置的高压开关柜运行时的允许温度值，则不做处理；若预测结果中的最大值大于通过监控主机设置的高压开关柜运行时的允许温度值，则由集控中心发出预警信号并通过监控主机进一步监测此高压开关柜的实际温度；4、当由监控主机监测到的此高压开关柜的实际温度t0与对应时间点的温度预测值t1在所述未来一段时间内均满足t0≥t1-1时，则由集控中心发出报警信号，提醒相关人员及时到达现场进行处理；否则不予报警。作为进一步优选，所述温度传感器为光纤光栅温度传感器。作为进一步优选，所述温度传感器为多个且通过光分路器与监控主机连接。作为进一步优选，所述步骤2中通过灰色理论预测模型，对未来一段时间内的温度数据进行预测时，步骤如下：1)取过去一段时间内的温度数据组成原始数列xi(0)(i＝l,2,……,n),进行一次累加生成新的数列xi(l)(i＝l,2,……,n),其中： x i ( 1 ) = Σ k = 1 i x k ( o ) - - - ( 1 ) ]]>上式中的n大小可以根据实际的数据获取；2)按新数列的变化规律对新数据序列建立白化形式微分方程： dx ( 1 ) d x + ax ( 1 ) = u - - - ( 2 ) ]]>记A＝[a,u]T,用最小二乘法求解参数a和u,得A＝[a,u]T＝(BTB)-1BTYn (3)式中：3)求解微分方程得到近似解： x ^ k + 1 ( 1 ) = ( x 1 ( 0 ) - u a ) e - a k + u a - - - ( 4 ) ]]>4)的预测值为 x ^ k + 1 ( 0 ) = x ^ k + 1 ( 1 ) - x ^ k ( 1 ) - - - ( 5 ) ]]>5)k为累加序列的预测值，对上式分别取k＝1,2,……,n,可得到最终的温度预测值序列作为进一步优选，所述过去一段时间为过去1小时。作为进一步优选，所述未来一段时间为未来0.5～1小时。作为进一步优选，所述允许温度值为40℃。本专利技术的有益效果是：采用基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，能够依据采集到的温度数据科学、准确地预测此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，其特征在于包含步骤如下：(1)通过设置在各个高压开关柜内的温度传感器获取各个高压开关柜内的运行温度数据，并将数据传给监控主机，再由监控主机将数据依次传给变电站控制室主机和集控中心；(2)由监控主机对接收的数据进行横向比较，判断是否存在温度异常升高的高压开关柜；若某个高压开关柜温度异常升高，则调出此高压开关柜过去一段时间内的运行温度数据，通过灰色理论预测模型，对未来一段时间内的温度数据进行预测，得到一组温度预测值；(3)若预测结果中的最大值小于通过监控主机设置的高压开关柜运行时的允许温度值，则不做处理；若预测结果中的最大值大于通过监控主机设置的高压开关柜运行时的允许温度值，则由集控中心发出预警信号并通过监控主机进一步监测此高压开关柜的实际温度；(4)当由监控主机监测到的此高压开关柜的实际温度t0与对应时间点的温度预测值t1在所述未来一段时间内均满足t0≥t1‑1时，则由集控中心发出报警信号，提醒相关人员及时到达现场进行处理；否则不予报警。

【技术特征摘要】
1.一种基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，其特征在于包含步骤如下：(1)通过设置在各个高压开关柜内的温度传感器获取各个高压开关柜内的运行温度数据，并将数据传给监控主机，再由监控主机将数据依次传给变电站控制室主机和集控中心；(2)由监控主机对接收的数据进行横向比较，判断是否存在温度异常升高的高压开关柜；若某个高压开关柜温度异常升高，则调出此高压开关柜过去一段时间内的运行温度数据，通过灰色理论预测模型，对未来一段时间内的温度数据进行预测，得到一组温度预测值；(3)若预测结果中的最大值小于通过监控主机设置的高压开关柜运行时的允许温度值，则不做处理；若预测结果中的最大值大于通过监控主机设置的高压开关柜运行时的允许温度值，则由集控中心发出预警信号并通过监控主机进一步监测此高压开关柜的实际温度；(4)当由监控主机监测到的此高压开关柜的实际温度t0与对应时间点的温度预测值t1在所述未来一段时间内均满足t0≥t1-1时，则由集控中心发出报警信号，提醒相关人员及时到达现场进行处理；否则不予报警。2.根据权利要求1所述的基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，其特征在于：所述温度传感器为光纤光栅温度传感器。3.根据权利要求2所述的基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，其特征在于：所述温度传感器为多个且通过光分路器与监控主机连接。4.根据权利要求1所述的基于灰色理论的高压开关柜在线测温方法，其特征在于：所述步骤(2)中通过灰色理论预测模型，对未来一段时间内的温度数据进行预测时，步骤如下：1)取过去一段时间内的温度数据组成原始数列xi(0)(i＝l,2,……,n),进行一次累加生成新的数列xi(l)(i＝l,2,……,n),其中： x i ( 1 ) = Σ k = 1 i x k ( o ) - - - ( 1 ) ]]>上式中的n大小可以根据实际的数据获取；2)按新数列的变化规律对新数据序列建立白化形式微分方程： dx ( 1 ) d x + ...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟镇，梁浩，白洋，曲国强，马识途，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21