一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法，该系统包括：隔离开关特性参数采集模块，用于通过隔离开关操动机构进行隔离开关特性测试，获得隔离开关特性参数；数据预处理模块，用于对所述隔离开关特性参数进行预处理；评估值计算模块，用于将经过预处理后的隔离开关特性参数与标准特性模型中的标准特性数据进行比对，对隔离开关特性参数进行评估，获得评估值；分类存储模块，用于对获得的评估值进行分类，按照分类结果将评估值对应的隔离开关特性参数进行分类存储。针对隔离开关特性参数可以通过与标准特性模型中的标准数据进行比对，获得一个评估值，针对评估值进行故障判断，根据具体的计算值进行故障分类判断更加科学合理。断更加科学合理。断更加科学合理。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法


[0001]本专利技术涉及数据管理
，具体涉及一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法。

技术介绍

[0002]随着现代电力科技的迅速发展和用电需求的日益增长，气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear，简称GIS）使用逐渐普遍，但随着GIS 运行年限的增长，故障率越来越高，逐渐暴露出GIS 在材料、工艺、设计、安装、维护等方面的一些缺陷。目前，对GIS 隔离开关进行在线或离线监测的手段主要包括预防性试验中利用SF6气体密度继电器监测SF6 气压，红外线成像测温，利用机构信号采集判断其位置指示和隔离开关状态，利用绝缘耐压、回路电阻试验检测其绝缘性能和导电回路接触情况，而绝缘耐压试验和回路电阻测试只能以离线方式进行，特别是以上监测手段并不能完全体现隔离开关内部全面客观的状态，当隔离开关内部分合闸不到位或接触不良时，以上手段并不能有效监测内部状态。
[0003]因此，可以通过对隔离开关采用操动机构进行开关特性的测试，而针对测试获得的数据如何进行有效的监控管理并没有较为科学的管理方式。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法，以解决现有技术中存在的上述问题。
[0005]本专利技术提供一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统，该系统包括：隔离开关特性参数采集模块，用于通过隔离开关操动机构进行隔离开关特性测试，获得隔离开关特性参数；数据预处理模块，用于对所述隔离开关特性参数进行预处理，预处理包括：清洗和降噪处理；评估值计算模块，用于将经过预处理后的隔离开关特性参数与标准特性模型中的标准特性数据进行比对，对隔离开关特性参数进行评估，获得评估值；分类存储模块，用于对获得的评估值进行分类，分类为：故障类、高故障类、低故障类和无故障类，按照分类结果将评估值对应的隔离开关特性参数进行分类存储。
[0006]优选的，所述隔离开关特性参数采集模块包括：操作单元，用于基于隔离开关操动机构进行隔离开关的分闸操作和合闸操作；测量单元，用于在分闸操作和合闸操作的过程中，测量隔离开关的分合闸行程、分合闸速度、分合闸时间、控制回路电流和特性曲线；参数形成单元，用于将测量的数据形成隔离开关特性参数。
[0007]优选的，所述评估值计算模块包括：功能标签标注单元，用于根据隔离开关的功能位置不同，对隔离开关标注功能标签；
标签分类单元，用于具有不同功能标签的隔离开关进行隔离开关特性测试获得的隔离开关特性参数按照功能标签进行分类；标准特性模型标注单元，用于不同功能位置的隔离开关对应的标准特性模型不同，为每个标准特性模型标注相应的功能标签；模型匹配单元，用于根据隔离开关特性参数所属的功能标签类别匹配出与该功能标签相对应的标准特性模型；计算获得单元，用于将隔离开关特性参数输入至匹配出的标准特性模型，输出对该隔离开关特性参数的评估值。
[0008]优选的，该系统还包括：故障预测模块，用于对高故障类、低故障类和无故障类的评估值对应的隔离开关特性参数进行故障再次预测，并输出再次预测结果；针对高故障类、低故障类和无故障类的评估值对应的隔离开关特性参数分别按照不同权重值的预测模块进行预测。
[0009]优选的，所述预测模块包括：获取高故障类的评估值对应的隔离开关的之前特定时间断内的前期数据；基于前期数据通过随机森林算法预测出第一预测评估值，获得低故障类的评估值对应的隔离开关的历史特性数据；基于历史特性数据通过随机森林算法预测出第二预测评估值；针对无故障类的评估值对应的隔离开关，采用隔离开关操动机构再次进行隔离开关特性测试，获得第二次特性数据，计算第二次特性数据对应的重测评估值；根据第一预测评估值、第二预测评估值和重测评估值进行二次分类，并按照分类结果将相应的评估值对应的隔离开关特性参数进行分类存储。
[0010]优选的，还包括故障分析模块，用于对故障类、高故障类、低故障类对应的隔离开关特性参数确定故障原因，并标定在相应的故障设备上。
[0011]优选的，所述故障分析模块包括：随机数据集形成单元，用于将隔离开关特性参数中所包括的数据进行随机组合，形成随机数据集；每个随机数据集中至少包括两个数据；初始故障判断结果单元，用于为每个随机数据集确定至少一个初始故障判断结果；第二故障判断结果单元，用于查找每个随机数据集中与标准数据偏差最大的一个数据，确定该数据对应的概率最大的故障原因，设定为第二故障判断结果；最终故障原因确定单元，用于根据初始故障判断结果和第二故障判断结果确定该随机数据集对应的最终故障原因。
[0012]优选的，所述初始故障判断结果单元包括：设置子单元，用于为每个随机数据集中的数据设置第一权重值，同一数据在不同随机数据集中的第一权重值不同，同一随机数据集中的不同数据的第一权重值相同或不同；差值计算子单元，用于计算随机数据集中每个数据与标准数据之间的差值，将每一个差值乘以该数据对应的第一权重值，形成多个乘积结果，将随机数据集中所有乘积结果相加，形成结果值；
标定子单元，用于将每一个乘积结果除以结果值，形成每个数据对应的参与比例值，对参与比例值进行排序，处于第一序位或者前几序位标定出故障原因，将标定出的故障原因设定为初始故障判断结果。
[0013]优选的，所述最终故障原因确定单元包括：重叠判断子单元，用于判断初始故障判断结果与第二故障判断结果是否有重叠的故障原因，如果有，将重叠的故障原因设定为最终故障原因；权重设置子单元，用于若没有重叠的故障原因，为初始故障判断结果设定第二权重值，为第二故障判断结果设定第三权重值；偏差计算子单元，用于计算初始故障判断结果中对应的数据与标准数据偏差最大的数据，设置为第一偏差，将第一偏差作为初始故障判断结果的判断值，将第二故障判断结果中与标准数据偏差最大的一个数据对应的位第二偏差；程度值计算子单元，用于将第一偏差乘以第二权重值，形成第一偏差程度值，将第二偏差乘以第三权重值，形成第二偏差程度值；原因确定子单元，用于判断第一偏差程度值与第二偏差程度值之间的关系，若第一偏差程度值大于第二偏差程度值，将初始故障判断结果作为最终故障原因，若第二偏差程度值大于第一偏差程度值，将第二故障判断结果作为最终故障原因。
[0014]本专利技术还提供一种隔离开关操动机构控制回路模拟方法，该方法包括：S100，通过隔离开关操动机构进行隔离开关特性测试，获得隔离开关特性参数；S200，对所述隔离开关特性参数进行预处理，预处理包括：清洗和降噪处理；S300，将经过预处理后的隔离开关特性参数与标准特性模型中的标准特性数据进行比对，对隔离开关特性参数进行评估，获得评估值；S400，对获得的评估值进行分类，分类为：故障类、高故障类、低故障类和无故障类，按照分类结果将评估值对应的隔离开关特性参数进行分类存储。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统，该系统包括：隔离开关特性参数采集模块，用于通过隔离开关操动机构进行隔离开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统，其特征在于，包括：隔离开关特性参数采集模块，用于通过隔离开关操动机构进行隔离开关特性测试，获得隔离开关特性参数；数据预处理模块，用于对所述隔离开关特性参数进行预处理，预处理包括：清洗和降噪处理；评估值计算模块，用于将经过预处理后的隔离开关特性参数与标准特性模型中的标准特性数据进行比对，对隔离开关特性参数进行评估，获得评估值；分类存储模块，用于对获得的评估值进行分类，分类为：故障类、高故障类、低故障类和无故障类，按照分类结果将评估值对应的隔离开关特性参数进行分类存储。2.根据权利要求1所述的隔离开关操动机构控制回路模拟系统，其特征在于，所述隔离开关特性参数采集模块包括：操作单元，用于基于隔离开关操动机构进行隔离开关的分闸操作和合闸操作；测量单元，用于在分闸操作和合闸操作的过程中，测量隔离开关的分合闸行程、分合闸速度、分合闸时间、控制回路电流和特性曲线；参数形成单元，用于将测量的数据形成隔离开关特性参数。3.根据权利要求1所述的隔离开关操动机构控制回路模拟系统，其特征在于，所述评估值计算模块包括：功能标签标注单元，用于根据隔离开关的功能位置不同，对隔离开关标注功能标签；标签分类单元，用于具有不同功能标签的隔离开关进行隔离开关特性测试获得的隔离开关特性参数按照功能标签进行分类；标准特性模型标注单元，用于不同功能位置的隔离开关对应的标准特性模型不同，为每个标准特性模型标注相应的功能标签；模型匹配单元，用于根据隔离开关特性参数所属的功能标签类别匹配出与该功能标签相对应的标准特性模型；计算获得单元，用于将隔离开关特性参数输入至匹配出的标准特性模型，输出对该隔离开关特性参数的评估值。4.根据权利要求1所述的隔离开关操动机构控制回路模拟系统，其特征在于，该系统还包括：故障预测模块，用于对高故障类、低故障类和无故障类的评估值对应的隔离开关特性参数进行故障再次预测，并输出再次预测结果；针对高故障类、低故障类和无故障类的评估值对应的隔离开关特性参数分别按照不同权重值的预测模块进行预测。5.根据权利要求4所述的隔离开关操动机构控制回路模拟系统，其特征在于，所述预测模块包括：获取高故障类的评估值对应的隔离开关的之前特定时间断内的前期数据；基于前期数据通过随机森林算法预测出第一预测评估值；获得低故障类的评估值对应的隔离开关的历史特性数据；基于历史特性数据通过随机森林算法预测出第二预测评估值；针对无故障类的评估值对应的隔离开关，采用隔离开关操动机构再次进行隔离开关特性测试，获得第二次特性数据，计算第二次特性数据对应的重测评估值；
根据第一预测评估值、第二预测评估值和重测评估值进行二次分类，并按照分类结果将相应的评估值对应的隔离开关特性参数进行分类存储。6.根据权利要求1所述的隔离开关操动机构控制回路模拟系统，其特征在于，还包括故障分析模块，用于对故障类、高故障类、低故障类对应的隔离开关特性参数确定故障原因，并标定在相...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜天文，
申请(专利权)人：深圳新成思达教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：