一种高压开关柜在线故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压开关柜在线故障诊断方法及系统，包括以下步骤：步骤S1、为高压开关柜创建第一故障诊断线程和第二故障诊断线程两条耦合的故障诊断线程；步骤S2、利用第一故障诊断线程为高压开关柜中所有控制开关建立表征控制开关稳定性的信任度指标，并依据信任度指标对控制开关的开关参量采集的时序密度进行自适应调整；步骤S3、第一故障诊断线程按照时序密度对控制开关进行开关参量的采集；步骤S4、第二故障诊断线程依据自诊断因子实时判定出每个控制开关类别中处于故障运行的控制开关以完成高压开关柜的在线故障诊断。本发明专利技术为故障诊断创建两条线程，采集时长的自适应调整会提高故障检测的及时性，更为符合实时、在线、准确的要求。准确的要求。准确的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关柜在线故障诊断方法及系统


[0001]本专利技术涉及开关柜故障诊断
，具体涉及一种高压开关柜在线故障诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]开关柜是电网中重要的电气设备，是一次设备与二次设备的连接媒介，若其故障持续时间较长可能导致开关柜内部设备烧毁甚至柜体爆炸等情况，同时使二次设备停止运行，造成重大停电事故。
[0003]目前开关柜故障主要分为三大类：分别为悬式针状物故障、吸附式片状金属物故障、绝缘内部绝缘缺陷故障。第一种故障是因为故障持续时间较长可导致电场畸变，形成尖端闪络放电，导致开关柜内部气体膨胀、柜内高温，损坏开关柜致使停电事故；第二类故障是因为污秽物吸附于绝缘子表面，造成绝缘性能降低，当空气湿度、环境颗粒浓度较高时，很产生沿面闪络，影响电能质量，威胁绝缘子工作情况，导致开关柜故障停止工作；第三类故障是因为开关柜由于工艺、精度、运输等不可抗拒因素导致绝缘内部存在气泡、裂痕等小气隙。开关柜工作时由于电场不断变化，导致气隙内叠加电场，会导致小气隙内不断放电，使绝缘损坏，威胁开关柜正常工作情况。
[0004]为了避免开关柜故障造成严重事故，所以进行开关柜故障检测和预防十分必要。目前主流开关柜检测方法是以高频电流检测技术、超声波检测技术、暂态地电压检测技术、化学分析检测技术为主。但由于开关柜小型化集成化发展，要求检测技术实时、在线、准确等方面，而以上主流检测技术很难达到要求，而且在检测时均采用固定时长的定期检测模式，对所有控制开关进行时长无差别式的采集开关参量，忽略了控制开关在使用时长以及发生故障后对控制开关的稳定性的影响，固定时长会导致在采集开关参量检测故障出现不及时性，不符合实时、在线、准确的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高压开关柜在线故障诊断方法及系统，以解决现有技术中对所有控制开关进行时长无差别式的采集开关参量，忽略了控制开关在使用时长以及发生故障后对控制开关的稳定性的影响，固定时长会导致在采集开关参量检测故障出现不及时性的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：一种高压开关柜在线故障诊断方法，包括以下步骤：步骤S1、为高压开关柜创建第一故障诊断线程和第二故障诊断线程两条耦合的故障诊断线程，其中，所述第一故障诊断线程用于控制采集高压开关柜中控制开关的开关参量的时序密度；所述第二故障诊断线程用于依据所述开关参量对所述控制开关进行故障检测；步骤S2、利用第一故障诊断线程为所述高压开关柜中所有控制开关建立表征控制
开关稳定性的信任度指标，并依据所述信任度指标对所述控制开关的开关参量采集的时序密度进行自适应调整，以使得稳定性高的控制开关的开关参量呈低频率采集以及稳定性低的控制开关的开关参量呈高频率采集，所述时序密度是表征对控制开关的开关参量的采集频率；步骤S3、第一故障诊断线程按照所述时序密度对控制开关进行开关参量的采集，并将开关参量同步传输至第二故障诊断线程；步骤S4、第二故障诊断线程实时接收由第一故障诊断线程采集的开关参量，并实时将所有控制开关按开关参量进行分类得到多个控制开关类别，在每个控制开关类别中设置自诊断因子，依据自诊断因子实时判定出每个控制开关类别中处于故障运行的控制开关以完成高压开关柜的在线故障诊断，再更新控制开关的信任度指标反馈至第一故障诊断线程。
[0007]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S2中，所述信任度指标的建立方法包括：设置初始信任度，并将控制开关的工作时长和控制开关被判定为处于故障运行的次数作为量化参数共同构建信任度指标，所述信任度指标的量化函数为：；式中，表征为所述工作时长和所述次数的正比例函数体，所述工作时长或所述次数增大，则增大，所述工作时长且所述次数减小，则减小。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S2中，所述时序密度的调整方法包括：在设置初始信任度的同时设置初始时序密度，基于所述信任度指标进行时序密度的更新，其中，若信任度指标小于初始信任度，所述时序密度按进行更新，其中，表征为信任度指标的反比例函数体，所述信任度指标减小，则时序密度增大，所述信任度指标增大，则时序密度减小；若信任度指标等于初始信任度，所述时序密度按进行更新。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S2中，所述第一故障诊断线程按照所述时序密度对控制开关进行开关参量的采集方法包括：所述第一故障诊断线程获取控制开关的信任度指标s，并将信任度指标s与初始信任度相比较，其中，若信任度指标等于初始信任度，则第一故障诊断线程对控制开关按时序密度进行开关参量采集，形成的采集时序为；若信任度指标小于初始信任度，则第一故障诊断线程对控制开关按时序密度进行开关参量采集，形成的采集时序为；第一故障诊断线程在采集时序处得到的实时开关参量为，其中，i表征为计量常数，无实质含义，表征为控制开关投入工作的起始时刻。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S3中，所述第二故障诊断线程对控制开关的接收时序与所述第一故障诊断线程对控制开关的采集时序一致。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S4中，所述控制开关类别的分类方法包括：第二故障诊断线程将同时接收到的所有控制开关的开关参量进行归一化处理，并利用归一化处理后的开关参量对控制开关进行距离运算，所述控制开关间的距离利用开关参量的欧式距离进行衡量，所述距离公式为： ；式中，、分别表征为任意两个控制开关的开关参量中的第j个元素，m表征为开关参量的元素总数目，j为计量常数，无实质含义；利用K
‑
means聚类算法基于所述控制开关的距离将第二故障诊断线程同时接收到的所有控制开关进行分类，其中，处于同一个控制开关类别中的所有控制开关具有一致的运行工况，分别处于不同控制开关类别中的任意两个控制开关具有不一致的运行工况。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S4中，所述控制开关处于故障运行的判定方法包括：在单个控制开关类别中依次选中每一单个控制开关与剩余控制开关进行距离运算，设定距离阈值，并统计控制开关与剩余控制开关的距离低于距离阈值的剩余控制开关数目在剩余控制开关总数目中占比作为每一单个控制开关的自诊断因子；设定占比阈值，其中，若所述自诊断因子低于占比阈值，则判定自占比因子对应的控制开关处于故障运行状态；若所述自诊断因子高于等于占比阈值，则判定自占比因子对应的控制开关不处于故障运行状态。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S4中，所述控制开关的信任度指标的更新方法包括：将判定为处于故障运行状态的控制开关进行所述次数c的加1，以及所述工作时长d更新为判定控制开关处于故障运行状态的时刻与控制开关投入工作的起始时刻的差值；将所述控制开关的信任度指标s更新为，并将信任度指标s反馈至第一故障诊断线程。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，本专利技术提供了一种根据所述的高压开关柜在线故障诊断方法的诊断系统，包括：线程创建单元，为高压开关柜创建第一故障诊断线程和第二故障诊断线程两条耦合的故障诊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压开关柜在线故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、为高压开关柜创建第一故障诊断线程和第二故障诊断线程两条耦合的故障诊断线程，其中，所述第一故障诊断线程用于控制采集高压开关柜中控制开关的开关参量的时序密度；所述第二故障诊断线程用于依据所述开关参量对所述控制开关进行故障检测；步骤S2、利用第一故障诊断线程为所述高压开关柜中所有控制开关建立表征控制开关稳定性的信任度指标，并依据所述信任度指标对所述控制开关的开关参量采集的时序密度进行自适应调整，以使得稳定性高的控制开关的开关参量呈低频率采集以及稳定性低的控制开关的开关参量呈高频率采集，所述时序密度是表征对控制开关的开关参量的采集频率；步骤S3、第一故障诊断线程按照所述时序密度对控制开关进行开关参量的采集，并将开关参量同步传输至第二故障诊断线程；步骤S4、第二故障诊断线程实时接收由第一故障诊断线程采集的开关参量，并实时将所有控制开关按开关参量进行分类得到多个控制开关类别，在每个控制开关类别中设置自诊断因子，依据自诊断因子实时判定出每个控制开关类别中处于故障运行的控制开关以完成高压开关柜的在线故障诊断，再更新控制开关的信任度指标反馈至第一故障诊断线程。2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜在线故障诊断方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述信任度指标的建立方法包括：设置初始信任度，并将控制开关的工作时长和控制开关被判定为处于故障运行的次数作为量化参数共同构建信任度指标，所述信任度指标的量化函数为：；式中，表征为所述工作时长和所述次数的正比例函数体，所述工作时长或所述次数增大，则增大，所述工作时长且所述次数减小，则减小。3.根据权利要求2所述的一种高压开关柜在线故障诊断方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述时序密度的调整方法包括：在设置初始信任度的同时设置初始时序密度，基于所述信任度指标s进行时序密度的更新，其中，若信任度指标小于初始信任度，所述时序密度按进行更新，其中，表征为信任度指标的反比例函数体，所述信任度指标减小，则时序密度增大，所述信任度指标增大，则时序密度减小；若信任度指标等于初始信任度，所述时序密度按进行更新。4.根据权利要求3所述的一种高压开关柜在线故障诊断方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述第一故障诊断线程按照所述时序密度对控制开关进行开关参量的采集方法包括：所述第一故障诊断线程获取控制开关的信任度指标s，并将信任度指标s与初始信任度相比较，其中，若信任度指标等于初始信任度，则第一故障诊断线程对控制开关按时序密度进行开关参量采集，形成的采集时序为；
若信任度指标小于初始信任度，则第一故障诊断线程对控制开关按时序密度进行开关参量采集，形成的采集时序为；第一故障诊断线程在采集时序处得到的实时开关参量为，其中，i表征为计量常数，无实质含义，表征为控制开关投入工作的起始时刻。5.根据权利要求4所述的一种高压开关柜在线故障诊断方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述第二故障诊断线程对控制开关的接收时序与所述第一故障诊断线程对控制开关的采集时序一致。6.根据权利要求5所述的一种高压开关柜在线故障诊断方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：万四维，陈世昌，徐卫东，李元佳，江栩铄，魏东亮，何俊达，李祺威，芦大伟，张雅洁，谢培成，王植，刘丽荣，陈冰心，王花蕊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：