一种GIS刀闸运行状态判断方法、系统及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及电力设备检测技术领域，提供了一种GIS刀闸运行状态判断方法、系统及计算机可读存储介质。其中，GIS刀闸运行状态判断方法包括以下步骤：获取GIS设备运行期间刀闸分合闸时的振动信号数据；对获取的振动信号数据进行变分模态分解；选取信号模态分量，形成模糊熵特征向量；将模糊熵特征向量输入到预设的故障诊断模型中，输出GIS设备刀闸运行状态。本发明专利技术通过采取自适应的变分模态分解算法对GIS刀闸分合闸时振动信号数据进行处理，实现固有模态分量的有效分离和信号频域的划分，利用模糊熵作为故障诊断特征输入预设的故障诊断模型中，可快速准确的识别GIS刀闸的运行状态，工作人员根据运行状态判断结果，及早介入故障排除工作，降低运维成本。降低运维成本。降低运维成本。

【技术实现步骤摘要】
一种GIS刀闸运行状态判断方法、系统及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及电力设备检测
，更具体地，涉及一种GIS刀闸运行状态判断方法、系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear，简称GIS)是电网中重要的控制和保护设备，具有运行可靠性高、抗干扰能力强等优点，已被广泛应用于高压、超高压电网领域。随着GIS设备的增多，GIS设备故障也越来越多，作为电网控制的重要环节，一旦其出现运行故障，往往存在检修难度大、检修时间长等问题，将带来重大的经济损失，所以及时对GIS设备运行状态进行检测有助于及早介入故障排除、降低运维成本。
[0003]GIS设备故障类型分为机械类故障和放电型故障两大类。目前机械类故障与电器控制回路故障中GIS刀闸机械故障占比多达80％，刀闸机械故障包括拒分、拒合、无故分闸、分合闸锁闭和其他。
[0004]振动检测是检测GIS设备运行状态的重要方式之一，通过振动信号传感器可检测到的振动信号包含机械谐振、环境噪声和刀闸分闸故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GIS刀闸运行状态判断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取GIS设备运行期间刀闸分合闸时的N维的振动信号数据I，其中数据维度N表示获取到的振动信号数据点个数；S2、对获取的振动信号数据I进行变分模态分解，得到若干个不同频段的模态分量，所述模态分量包括信号模态分量和噪声模态分量；S3、从所述模态分量中选取信号模态分量，根据振动信号数据I计算表征各信号模态分量复杂程度的模糊熵特征值，得到模糊熵特征向量；S4、将模糊熵特征向量输入到预设的故障诊断模型中，输出GIS设备刀闸运行状态。2.根据权利要求1所述的一种GIS刀闸运行状态判断方法，其特征在于，所述步骤S2中对获取的振动信号数据I进行变分模态分解具体步骤如下：S2.1、设定模态分量个数K的初始值，对振动信号数据I进行变分模态分解得到K个模态分量，分别计算每个模态分量的中心频率；S2.2、计算第K个模态分量的中心频率ω
K
与第K
‑
1个模态分量的中心频率ω
K
‑1的误差σ；S2.3、判断中心频率误差σ是否小于预设的误差阈值Δ：若σ<Δ，则输出稳定模态分量个数S＝K，将获取的振动信号数据I变分模态分解成S个模态分量；若σ≥Δ，则执行步骤S2.4；S2.4、设定模态分量个数K＝K+1，其余参数不变，重复执行步骤S2.1
‑
S2.4，直至中心频率误差σ小于预设误差阈值Δ，输出稳定模态分量个数S，将获取的振动信号数据I进行变分模态分解成S个不同频段的模态分量。3.根据权利要求1所述的一种GIS刀闸故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中，从所述模态分量中选取信号模态分量的步骤包括：S3.1.1、计算各模态分量与振动信号数据I的互信息MI
i
，并对其做归一化处理，获得表示第i个模态分量对应互信息的归一化结果β
i
；S3.1.2、根据β
i
是否不小于预设阈值τ选取信号模态分量：若β
i
≥τ，则第i个模态分量为信号模态分量；若β
i
<τ，则第i个模态分量为噪声模态分量。4.根据权利要求1所述的一种GIS刀闸运行状态判断方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据振动信号数据I计算表征各信号模态分量复杂程度的模糊熵特征值的步骤包括：S3.2.1、将N维信号模态分量表示为u
d
(t)＝[u
d
(1),u
d
(2),
…
u
d
(N)]，其中u
d
(t)表示第d个信号模态分量，d取值范围为[1,n]，n表示信号模态分量个数；预设参数相空间维度m，相空间维度m表示划分信号模态分量时间序列的窗口大小且m≤N
‑
2；S3.2.2、对各信号模态分量按照预设参数m进行相空间重构；其中，经过相空间重构的重构信号模态分量时间序列用公式表示为：用公式表示为：式中，通过从第i个数据点开始的连续m个u
d
(t)去掉均值u0(i)后得到，u0(i)表示从第i个数据点开始的一个窗口下m个数据的平均值；S3.2.3、引入预设的表征模糊集合的模糊隶属函数，计算任意两个不同的重构信号模
态分量时间序列和在相空间中的相似度其中，j＝1,2,...,N
‑
m+1，且i≠j；S3.2.4、根据所述相似度计算重构信号模态分量信号的平均相似度φ
m
(m,r)，其表达式为：其中，r表示相似度的度量值；S3.2.5、根据所述平均相似度φ
m<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，黄兴文，鲁仁全，李军毅，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：