一种环网柜线芯温度软测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种环网柜线芯温度软测量装置，包括仪表测量装置，仪表测量装置包括温度检测单元一、湿度检测单元一、电流检测单元一、计算单元和输出显示单元，温度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面温度，湿度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面湿度，电流检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面电流，计算单元通过温度检测单元一、湿度检测单元一和电流检测单元一的检测数据计算环网柜线芯的温度。本实用新型专利技术采用软测量建模，建立了环网柜柜内温度、湿度、电缆表面温度、线芯电流以及环境信息与环网柜电缆线芯温度变量之间的关系，不仅解决了环网柜内线芯温度不易测量的问题，还提高了在线监测与故障定位的准确性和易操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种环网柜线芯温度软测量装置
本技术涉及属配电网环网柜在线监测
，特别涉及环网柜线芯温度软测量装置。
技术介绍
由于实际的环境条件、技术困难、分析仪器成本和测量时间延迟限制，配电网环网柜线芯温度难以用传感器直接测量，而该变量对于监控环网柜的运行状况与实时控制，起着至关重要的作用。线芯温度是监测环网柜运行状况，避免故障和火灾发生的重要参数。虽然该变量能通过在线分析传感器进行测量，但是此类传感器较难在环网柜中进行安装，而且安装后存在隐患，易产生故障。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种环网柜线芯温度软测量装置，实现了环网柜系统中线芯温度的在线估计；在保证电缆设备安全运行的前提下，提高了环网柜设备在线监测的可靠性。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本技术一种环网柜线芯温度软测量装置，其特点在于，所述环网柜线芯温度软测量装置包括仪表测量装置，所述仪表测量装置包括温度检测单元一、湿度检测单元一、电流检测单元一、计算单元和输出显示单元，所述温度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面温度，所述湿度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面湿度，电流检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面电流，所述计算单元通过所述温度检测单元一、所述湿度检测单元一和所述电流检测单元一的检测数据计算环网柜线芯的温度。优选地，所述仪表测量装置还包括温度检测单元二，所述温度检测单元二用于检测环网柜线芯的实际温度和用于所述计算单元计算环网柜线芯的温度。优选地，所述仪表测量装置还包括湿度检测单元二，所述湿度检测单元二用于检测环网柜线芯的实际湿度和用于所述计算单元计算环网柜线芯的温度。优选地，所述仪表测量装置还包括电流检测单元二，所述电流检测单元二用于检测环网柜线芯的实际电流和用于所述计算单元计算环网柜线芯的温度。优选地，所述仪表测量装置还包括电缆接头温度检测单元，所述电缆接头温度检测单元用于检测电缆接头温度和用于所述计算单元计算环网柜线芯的温度。优选地，所述环网柜线芯温度软测量装置还包括信号放大器，所述信号放大器连接于所述仪表测量装置和所述计算单元之间。优选地，所述环网柜线芯温度软测量装置还包括无线传输通信插口，所述无线传输通信插口设置连接于所述信号放大器和所述计算单元之间。优选地，所述环网柜线芯温度软测量装置还包括数模转换单元，所述数模转换单元设置连接于所述计算单元和所述输出显示单元之间。本技术的积极进步效果在于：本技术基于软测量建模，建立了环网柜柜内温度、湿度、电缆表面温度、线芯电流以及环境信息与环网柜电缆线芯温度变量之间的相关关系，实现了环网柜系统中线芯温度的在线估计；在保证电缆设备安全运行的前提下，提高了环网柜设备在线监测的可靠性，为电力系统远程自动监控提供帮助；本技术不仅解决了环网柜内线芯温度不易测量的问题，还提高了环网柜设备在线监测与故障定位方面的准确性和易操作性。附图说明图1为环网柜线芯温度软测量装置系统架构。图2为环网柜线芯温度软测量装置实施结构示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本技术一种环网柜线芯温度软测量装置，包括仪表测量装置14，仪表测量装置14包括温度检测单元一1、湿度检测单元一2、电流检测单元一3、计算单元11和输出显示单元13，温度检测单元一1用于检测环网柜线芯电缆的表面温度，湿度检测单元一2用于检测环网柜线芯电缆的表面湿度，电流检测单元一3用于检测环网柜线芯电缆的表面电流，计算单元11通过温度检测单元一1、湿度检测单元一2和电流检测单元一3的检测数据计算环网柜线芯的温度。仪表测量装置还包括温度检测单元二4，温度检测单元二4用于检测环网柜线芯的实际温度和用于计算单元计算环网柜线芯的温度。仪表测量装置还包括湿度检测单元二5，湿度检测单元二5用于检测环网柜线芯的实际湿度和用于计算单元计算环网柜线芯的温度。仪表测量装置还包括电流检测单元二6，电流检测单元二6用于检测环网柜线芯的实际电流和用于计算单元计算环网柜线芯的温度。仪表测量装置还包括电缆接头温度检测单元7，电缆接头温度检测单元7用于检测电缆接头温度和用于计算单元计算环网柜线芯的温度。环网柜线芯温度软测量装置还包括信号放大器9，信号放大器9连接于仪表测量装置14和计算单元11之间。环网柜线芯温度软测量装置还包括无线传输通信插口10，无线传输通信插口10设置连接于信号放大器9和计算单元11之间。环网柜线芯温度软测量装置还包括数模转换单元12，数模转换单元12设置连接于计算单元11和输出显示单元13之间。本技术主要针对备用总进线以及环网柜，通过测量其他相关变量来实现线芯温度的间接测量；测量环网柜的环境参数以及电缆参数，并根据这些参数建立环网柜线芯温度的预测模型；通过温度和湿度传感器，以及电流表等测量仪表获取环网柜的柜内温度、湿度、线芯电流、电缆表面温度、电缆接头温度等参数值；获取环境参数信息：包括实时温度和空气湿度以及用电负载信息8；采集的环网柜线芯温度数据，整合测量变量信息，建立建模数据信息库；将以上采集的现场数据传输到远程数据计算监控中心，组成测量数据矩阵X,以环网柜内电缆的线芯温度为输出量，基于邻域保持嵌入回归算法的回归优化函数，建立线芯温度的软测量模型；基于以上的测量方法，获取新的在线实时测量数据并存入数据库Xnew；根据测量数据Xnew，利用软测量建模模型参数计算出电缆线芯温度预测值并进行修正，经过数模转换计算出实际电缆线芯温度。如图1和图2所示，下面结合附图对本技术作进一步的详细说明：第一步，在一般的输电网络中，配电网总进线一般使用线芯温度传感器进行测量，而对于备用总进线以及环网柜，为了避免安装问题和故障隐患问题，我们不安装温度传感器，而是通过测量其他相关变量来实现线芯温度的间接测量；第二步，通过相关仪表离线采集正常运行时环网柜的柜内温度、湿度信息；测量电缆表面温度参数；读取线芯电流以及电缆接头温度信息；获取公共的天气信息，实时温度和空气湿度；组成过程变量的数据，其中D为测量数据的维度，即变量数，n为训练数据的样本个数，存入历史数据库；第三步，通过相关传感器离线采集环网柜的线芯温度数据，作为软测量模型输出样本集，其中n为训练数据的样本个数，存入历史数据库；第三步，将数据和传输到远程监控计算中心，存入历史数据库中并进行预处理，进行归一化处理；第四步，对预处理后的输入数据实施运算，建立软测量模型，核心算法为：(1)针对样本个数为n的D维的输入数据，基于投影矩阵和线性变换获取X的低维投影(i＝1,…,n；d≤D)，其降维目标函数为：其中，为的k个近邻点，为和之间的权重值；求解上式的广义特征值问题，XMXTa＝λXXTa(2)其最小的d个特征值所对应的特征向量即组成投影矩阵，以及低维投影，存入历史数据库；(2)对预处理后的线芯温度数据根据式(3)实施运算，得到低维映射U和投影矩阵，存入历史数据库：其中，M′-(I-W′)T(I-W′)，Ui-YiA′由(3)式得到输出数据的低维映射U和，存入历史数据库。(3)利用输入输出数据的投影向量T和U构建回归模型：分别利用低维映射T和U，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环网柜线芯温度软测量装置，其特征在于，所述环网柜线芯温度软测量装置包括仪表测量装置，所述仪表测量装置包括温度检测单元一、湿度检测单元一、电流检测单元一、计算单元和输出显示单元，所述温度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面温度，所述湿度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面湿度，电流检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面电流，所述计算单元通过所述温度检测单元一、所述湿度检测单元一和所述电流检测单元一的检测数据计算环网柜线芯的温度。

【技术特征摘要】
1.一种环网柜线芯温度软测量装置，其特征在于，所述环网柜线芯温度软测量装置包括仪表测量装置，所述仪表测量装置包括温度检测单元一、湿度检测单元一、电流检测单元一、计算单元和输出显示单元，所述温度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面温度，所述湿度检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面湿度，电流检测单元一用于检测环网柜线芯电缆的表面电流，所述计算单元通过所述温度检测单元一、所述湿度检测单元一和所述电流检测单元一的检测数据计算环网柜线芯的温度。2.根据权利要求1所述的环网柜线芯温度软测量装置，其特征在于，所述仪表测量装置还包括温度检测单元二，所述温度检测单元二用于检测环网柜线芯的实际温度和用于所述计算单元计算环网柜线芯的温度。3.根据权利要求1所述的环网柜线芯温度软测量装置，其特征在于，所述仪表测量装置还包括湿度检测单元二，所述湿度检测单元二用于检测环网柜线芯的实际湿度和用于所述计算单元计算环网柜线芯的温度。4.根据权利要求1所述的环网柜线芯温度软测量装...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡凡君，和占顺，段四龙，张勤，张运双，和磊，海龙，陈霍兴，郭俊岭，陈能，
申请(专利权)人：昆明迪森电气有限公司，云南电网有限责任公司丽江供电局，
类型：新型
国别省市：云南,53