一种高压断路器操动弹簧性能评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压断路器操动弹簧性能评估方法，包括：构建样本数据库；构建弹簧性能评估函数；基于所述弹簧测试样本库确认每一个观察方向上的核密度估计；将目标弹簧分别在不同观察方向上的观察量代入至所述弹簧性能评估函数，得出所述目标弹簧的性能评估结果。该方法通过弹簧性能评估函数评估弹簧性能，以核密度估计方法为核心对目标弹簧的多个观察方向分别进行数理分析，并最终以弹簧性能评估函数评估弹簧性能，具有良好的评估准确性和评估可靠性。另外，本发明专利技术还公开了一种高压断路器操动弹簧性能评估系统。

【技术实现步骤摘要】
一种高压断路器操动弹簧性能评估方法及系统
本专利技术涉及到检测领域，具体涉及到一种高压断路器操动弹簧性能评估方法及系统。
技术介绍
高压断路器是电力系统中不可缺少的关键设备之一，其对电网的保护与控制起到至关重要的作用。目前应用最多的高压断路器机构类型为弹簧机构，90％以上的断路器采用弹簧作为其动力源，因此断路器机构中弹簧工作性能是否正常，直接影响断路器的分合闸速度，乃至影响断路器在开合过程中的灭弧能力。如果断路器操动弹簧在运行过程中发生性能劣化，可能导致弹簧断裂事故发生，甚至可能导致断路器在开合过程中发生爆炸。因此有必要对高压断路器操动弹簧进行性能评估，以便能够及时发现弹簧的潜在问题。
技术实现思路
为了对高压断路器的弹簧进行性能评估，本专利技术提供了一种高压断路器操动弹簧性能评估方法，通过弹簧性能评估函数评估弹簧性能，以核密度估计方法为核心对目标弹簧的多个观察方向分别进行数理分析，并最终以弹簧性能评估函数评估弹簧性能，具有良好的评估准确性和评估可靠性。相应的，本专利技术提供了一种高压断路器操动弹簧性能评估方法，包括：构建弹簧测试样本库，所述弹簧测试样本库包括r组弹簧测试样本Ra表示a弹簧的弹簧测试样本，a＝1,2,…,r，为a弹簧在一次分合闸过程中分别在P1,P2,…,Pb观察方向上的观察量，P1,P2,…,Pb分别为b个观察方向；构建弹簧性能评估函数其中，R(p1,p2,…,pb)为目标弹簧分别在P1,P2,…,Pb观察方向上的观察量，Cq为第q个观察方向的权重，Kq(·)为第q个观察方向的核密度估计；基于所述弹簧测试样本库确认所述b个观察方向中的每一个观察方向上的核密度估计；将目标弹簧分别在P1,P2,…,Pb观察方向上的观察量R(p1,p2,…,pb)代入至所述弹簧性能评估函数，得出所述目标弹簧的性能评估结果f[R(p1,p2,…,pb)]。可选的实施方式，所述b个观察方向包括温度观察方向，所述温度观察方向的观察量为温度变化矩阵Ta，所述温度变化矩阵Ta包括a弹簧在一次分合闸过程中第d匝弹簧在第u时刻的温度所述温度变化矩阵其中，d＝1,2,…,m，u＝1,2,…,n，m为a弹簧的总匝数，n为a弹簧中的每一匝弹簧在一次分合闸过程中的数据获取数量。可选的实施方式，所述b个观察方向包括速度观察方向，所述速度观察方向的观察量为速度变化矩阵Va，所述速度变化矩阵Va包括a弹簧在一次分合闸过程中第d匝弹簧在第u时刻的速度所述速度变化矩阵其中，d＝1,2,…,m，u＝1,2,…,n，m为a弹簧的总匝数，n为a弹簧中的每一匝弹簧在一次分合闸过程中的数据获取数量。可选的实施方式，所述b个观察方向包括伸缩量观察方向，所述伸缩量观察方向的观察量为伸缩量变化矩阵Ya，所述伸缩量变化矩阵Ya包括a弹簧在一次分合闸过程中第d匝弹簧在第u时刻的伸缩量所述伸缩量变化矩阵其中，d＝1,2,…,m，u＝1,2,…,n，m为a弹簧的总匝数，n为a弹簧中的每一匝弹簧在一次分合闸过程中的数据获取数量。可选的实施方式，所述b个观察方向中的部分观察方向上的观察量基于热成像相机获取；所述热成像相机在a弹簧一次分合闸过程中的快门量为所对应观察方向的观察量的数据获取数量。可选的实施方式，所述b个观察方向包括压力观察方向，所述压力观察方向的观察量为压力变化矩阵Sa，所述伸缩量变化矩阵Sa包括a弹簧在一次分合闸过程中第d匝弹簧在第u时刻的压力值所述压力变化矩阵其中，d＝1,2,…,m，u＝1,2,…,n，m为a弹簧的总匝数，n为a弹簧中的每一匝弹簧在一次分合闸过程中的数据获取数量。可选的实施方式，a弹簧在一次分合闸过程中，每一匝弹簧在第u时刻的压力值相等；在一次分合闸过程中a弹簧在第u时刻的压力值su，所述压力变化矩阵替换为Sa＝[s1s2…sn]；其中，u＝1,2,…,n，su为a弹簧在一次分合闸过程中在第u时刻的压力值yu。可选的实施方式，所述压力观察方向的观察量基于压力传感器获取。可选的实施方式，高压断路器操动弹簧性能评估方法所述还包括：基于所述目标弹簧的性能评估结果f[R(p1,p2,…,pb)]与预设阈值的大小对比，确认所述目标弹簧是否合格。相应的，本专利技术还提供了一种高压断路器操动弹簧性能评估系统，用于实现以上任意一项所述的高压断路器操动弹簧性能评估方法。综上，本专利技术提供了一种高压断路器操动弹簧性能评估方法及系统，该高压断路器操动弹簧性能评估方法利用核密度估计的方式，以弹簧测试样本库的测试数据为样本，对目标弹簧的观察数据进行密度概率的计算，同时综合在若干个观察方向的计算结果得到目标弹簧的性能评估结果，可很好的判断目标弹簧的性能，在实际应用中具有良好的实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1示具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在对本专利技术实施例的高压断路器操动弹簧性能评估方法进行说明时，需要说明的是，本专利技术实施例所提供的高压断路器操动弹簧性能评估方法的建立依据为，工业生产中绝大部分弹簧的生产质量都是符合要求的，只有极少部分弹簧的生产质量是不符合要求的；那么，对于具体某一个观察方向而言，如弹簧操动时的温度、速度、伸缩量、压力等具体的一个观察方向，对大量的弹簧进行观察值统计时，质量符合要求的弹簧的观察值在对应区间的概率密度较高，而不符合要求的弹簧的观察值在对应区间的概率密度较低；从另一个方向而言，观察值位于概率密度较低区域的弹簧可判定为不符合要求的弹簧(也有可能是质量远超设定规格的弹簧，但数量与不符合要求的弹簧一样是极少的，在实践中基于安全考虑和成本考虑，可一并判定为不符合要求的弹簧)，即以概率密度的数值大小判定弹簧的质量是否符合要求或以概率密度的数值大小判定弹簧的质量水平。基于以上所述理论基础，通过获取目标弹簧(需要评估的对象弹簧)每个观察方向的观察值，再将目标弹簧的观察值匹配至预设的评价函数中，可得出目标弹簧的评价值；通过预设的评价值划分标准可对目标弹簧进行产品质量的分类，以对不良弹簧进行剔除，保证高压断路器上的弹簧质量符合要求，降低高压断路器的故障风险。图1示出了本专利技术实施例的高压断路器操动弹簧性能评估方法。具体的，本专利技术实施例所提供的高压断路器操动弹簧性能评估方法包括以下步骤：S101：构建样本数据库；基本的，所述弹簧测试样本库包括r组弹簧测试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压断路器操动弹簧性能评估方法，其特征在于，包括：/n构建弹簧测试样本库，所述弹簧测试样本库包括r组弹簧测试样本

【技术特征摘要】
1.一种高压断路器操动弹簧性能评估方法，其特征在于，包括：
构建弹簧测试样本库，所述弹簧测试样本库包括r组弹簧测试样本Ra表示a弹簧的弹簧测试样本，a＝1,2,…,r，为a弹簧在一次分合闸过程中分别在P1,P2,…,Pb观察方向上的观察量，P1,P2,…,Pb分别为b个观察方向；
构建弹簧性能评估函数其中，R(p1,p2,…,pb)为目标弹簧分别在P1,P2,…,Pb观察方向上的观察量，Cq为第q个观察方向的权重，Kq(·)为第q个观察方向的核密度估计；
基于所述弹簧测试样本库确认所述b个观察方向中的每一个观察方向上的核密度估计；
将目标弹簧分别在P1,P2,…,Pb观察方向上的观察量R(p1,p2,…,pb)代入至所述弹簧性能评估函数，得出所述目标弹簧的性能评估结果f[R(p1,p2,…,pb)]。


2.如权利要求1所述的高压断路器操动弹簧性能评估方法，其特征在于，所述b个观察方向包括温度观察方向，所述温度观察方向的观察量为温度变化矩阵Ta，所述温度变化矩阵Ta包括a弹簧在一次分合闸过程中第d匝弹簧在第u时刻的温度所述温度变化矩阵
其中，d＝1,2,…,m，u＝1,2,…,n，m为a弹簧的总匝数，n为a弹簧中的每一匝弹簧在一次分合闸过程中的数据获取数量。


3.如权利要求1所述的高压断路器操动弹簧性能评估方法，其特征在于，所述b个观察方向包括速度观察方向，所述速度观察方向的观察量为速度变化矩阵Va，所述速度变化矩阵Va包括a弹簧在一次分合闸过程中第d匝弹簧在第u时刻的速度所述速度变化矩阵
其中，d＝1,2,…,m，u＝1,2,…,n，m为a弹簧的总匝数，n为a弹簧中的每一匝弹簧在一次分合闸过程中的数据获取数量。


4.如权利要求1所述的高压断路器操动弹簧性能评估方法，其特征在于，所述b个观察方向包括伸缩量观察方向，所述伸缩量观察方向的观察量为伸缩量变化矩阵Ya，所述伸缩量...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉敏，夏小飞，苏毅，芦宇峰，杨健，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45