融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统技术方案

本发明专利技术属于断路器评价技术领域，提供了一种融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统，利用断路器在分闸或合闸过程中，触头间会产生的辐射光波的机理，在获取分闸过程中紫外光辐射强度随时间变化曲线的基础上，通过分析紫外光辐射强度随时间变化曲线中波形的上升时间、下降时间、持续时间、辐射宽度、频域谱峰和辐射总量等的多个特征，通过计算多个特征预设特征之间的相关系数，再利用得到的相关系数为基础对多个特性进行权重求和，得到对断路器的综合评价指标，实现了对断路器机械特性的量化评价，为断路器的检修提供了准确的评价依据；同时，可以直接得到量化的评价结果，避免了其他因素的影响。避免了其他因素的影响。避免了其他因素的影响。

【技术实现步骤摘要】
融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统


[0001]本专利技术属于断路器评价
，尤其涉及一种融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统。

技术介绍

[0002]断路器是电力系统的重要组成部分，为提高断路器运行的可靠性，需要对断路器进行必要的检查和维修；而现有的采用定期检修方式，即按固定的时间周期对断路器进行停电检修，存在检修不及时或检修过于频繁的问题，为了解决定期检修断路器方式带来的不变，对断路器的机械特征进行实时评价，得到断路器故障诊断量化结果，为检修提供依据，有利于实现对断路器进行精准检修，避免定期检修带来的问题。
[0003]专利技术人发现，目前应用较多的断路器故障诊断物理量有：断路器振动信号、分合闸线圈电流以及触头行程时间曲线等，上述物理量容易采集，可以直接反映断路器的机械故障；但是，断路器振动信号一般属于波形信号，虽然可以通过振动波形大小和变化等直观的预测断路器情况，其得到的预测情况只是大体的反应断路器的机械性能，评价和诊断的精度较低；分合闸线圈电流的方式，只能间接的表达断路器的性能，且电流的大小容易受其他因素的影响，不能直接、准确的表达断路器的性能；触头行程时间曲线，需要在获取其他物理量的基础上进行计算，在其他物理量转换为触头行程时间过程中，容易出现误差，影响评价结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统，本专利技术利用断路器在分闸或合闸过程中，触头间会产生的辐射光波的机理，在获取分闸过程中紫外光辐射强度随时间变化曲线的基础上，通过分析紫外光辐射强度随时间变化曲线中的多个特征，实现对断路器机械特性的量化评价，为断路器的检修提供了准确的评价依据。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法，包括：
[0007]获取断路器分闸过程中紫外光辐射强度随时间变化曲线；
[0008]依据紫外光辐射强度随时间变化曲线，确定紫外光辐射强度变化的上升时间、下降时间、持续时间、辐射宽度、频域谱峰和辐射总量；
[0009]计算所述上升时间与预设上升时间之间的关联系数、所述下降时间与预设下降时间之间的关联系数、持续时间与预设持续时间之间的关联系数、辐射宽度与预设辐射宽度之间的关联系数、频域谱峰与预设频域谱峰之间的关联系数和辐射总量与预设辐射总量之间的关联系数；
[0010]以计算的关联系数为权重，对所述上升时间、所述下降时间、所述持续时间、所述
辐射宽度、所述频域谱峰和所述辐射总量进行加权求和，得到综合评价指标；
[0011]以得到的综合评价指标对断路器机械特性进行评价。
[0012]进一步的，所述紫外光辐射强度随时间变化曲线中，最大幅值与第一预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第一时刻，最大幅值与第二预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第二时刻，所述第二时刻与所述第一时刻的差为所述上升时间；所述第一预设百分比大于所述第二预设百分比；通过预设百分比得到第一时刻和第二时刻对应的幅值时，均为第一次出现满足条件的幅值。
[0013]进一步的，所述紫外光辐射强度随时间变化曲线中，最大幅值与第三预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第三时刻，最大幅值与第四预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第四时刻，所述第四时刻与所述第三时刻的差为所述下降时间；所述第三预设百分比大于所述第四预设百分比；通过预设百分比得到第三时刻的幅值时，为第二次出现满足条件的幅值，通过预设百分比得到第四时刻的幅值时，为最后一次出现满足条件的幅值。
[0014]进一步的，断路器分闸过程中电弧首次燃烧到电弧末次熄灭所持续的时间为所述持续时间；辐射第一次达到预设脉冲幅度到回到预设脉冲幅度所持续的时间为所述辐射宽度；辐射时域波形经过傅里叶变换后最大幅值所对应的频率为所述频域谱峰。
[0015]进一步的，对电弧持续时间内紫外光辐射强度曲线进行积分，得到所述辐射总量。
[0016]进一步的，利用灰色关联度评价法计算所有关联系数。
[0017]进一步的，得到综合评价指标后，对得到综合评价指标进行归一化处理；通过归一化处理后的综合评价指与预设范围进行比较，得到对断路器机械特性的评价等级。
[0018]第二方面，本专利技术还提供了一种融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价系统，包括：
[0019]数据采集模块，被配置为：获取断路器分闸过程中紫外光辐射强度随时间变化曲线；
[0020]特征确定模块，被配置为：依据紫外光辐射强度随时间变化曲线，确定紫外光辐射强度变化的上升时间、下降时间、持续时间、辐射宽度、频域谱峰和辐射总量；
[0021]关联系数计算模块，被配置为：计算所述上升时间与预设上升时间之间的关联系数、所述下降时间与预设下降时间之间的关联系数、持续时间与预设持续时间之间的关联系数、辐射宽度与预设辐射宽度之间的关联系数、频域谱峰与预设频域谱峰之间的关联系数和辐射总量与预设辐射总量之间的关联系数；
[0022]综合评价指标计算模块，被配置为：以计算的关联系数为权重，对所述上升时间、所述下降时间、所述持续时间、所述辐射宽度、所述频域谱峰和所述辐射总量进行加权求和，得到综合评价指标；
[0023]评价模块，被配置为：以得到的综合评价指标对断路器机械特性进行评价。
[0024]第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面所述的融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法的步骤。
[0025]第四方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法的步骤。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]1、本专利技术利用断路器在分闸或合闸过程中，触头间会产生的辐射光波的机理，在获取分闸过程中紫外光辐射强度随时间变化曲线的基础上，通过分析紫外光辐射强度随时间变化曲线中波形的上升时间、下降时间、持续时间、辐射宽度、频域谱峰和辐射总量等的多个特征，通过计算多个特征预设特征之间的相关系数，再利用得到的相关系数为基础对多个特性进行权重求和，得到对断路器的综合评价指标，实现了对断路器机械特性的量化评价，为断路器的检修提供了准确的评价依据；同时，可以直接得到量化的评价结果，避免了其他因素的影响；
[0028]2、本专利技术在确定上升时间和下降时间特征时，通过在最大幅值与预设百分比乘积的基础上，进行上升时间和下降时间计算是开始时刻及结束时间的确定，去掉了对波形开始出现、到达峰值和结束附近时刻的选取，避免了因光电传感器反应灵敏度不足或波形自身波动不稳定带来的误差对评价结果的影响，提高了最终评价的准确性；
[0029]3、本专利技术中计算关联系数时，借助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法，其特征在于，包括：获取断路器分闸过程中紫外光辐射强度随时间变化曲线；依据紫外光辐射强度随时间变化曲线，确定紫外光辐射强度变化的上升时间、下降时间、持续时间、辐射宽度、频域谱峰和辐射总量；计算所述上升时间与预设上升时间之间的关联系数、所述下降时间与预设下降时间之间的关联系数、持续时间与预设持续时间之间的关联系数、辐射宽度与预设辐射宽度之间的关联系数、频域谱峰与预设频域谱峰之间的关联系数和辐射总量与预设辐射总量之间的关联系数；以计算的关联系数为权重，对所述上升时间、所述下降时间、所述持续时间、所述辐射宽度、所述频域谱峰和所述辐射总量进行加权求和，得到综合评价指标；以得到的综合评价指标对断路器机械特性进行评价。2.如权利要求1所述的融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统，其特征在于，所述紫外光辐射强度随时间变化曲线中，最大幅值与第一预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第一时刻，最大幅值与第二预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第二时刻，所述第二时刻与所述第一时刻的差为所述上升时间；所述第一预设百分比大于所述第二预设百分比；通过预设百分比得到第一时刻和第二时刻对应的幅值时，均为第一次出现满足条件的幅值。3.如权利要求1所述的融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统，其特征在于，所述紫外光辐射强度随时间变化曲线中，最大幅值与第三预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第三时刻，最大幅值与第四预设百分比相乘得到幅值对应的时刻为第四时刻，所述第四时刻与所述第三时刻的差为所述下降时间；所述第三预设百分比大于所述第四预设百分比；通过预设百分比得到第三时刻的幅值时，为第二次出现满足条件的幅值，通过预设百分比得到第四时刻的幅值时，为最后一次出现满足条件的幅值。4.如权利要求1所述的融合紫外光辐射强度中多特征的断路器评价方法及系统，其特征在于，断路器分闸过程中电弧首次燃烧到电弧末次熄灭所持续的时间为所述持续时间；辐射第一次达到预设脉冲幅度到回到预设脉冲幅度所持续的时间为所述辐射宽度；辐射时域波形经过傅里叶变换后最大幅值所对应的频率为所述频域谱峰。5.如权利要求1所述的融合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张若愚，雷敏，陈伟坤，李宗，葛惠阳，石峥，白志轩，宫鑫，郭建，吴寿山，孙昭昌，于大海，张珂，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：