CN119394504B 一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法 (信一電力設備有限公司)_第1頁
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(12)發(fā)明專利(72)發(fā)明人李光徐武忠宋建敏鄭小鋒龔立俊高斌凱蔡建設楊之良陳招巨GO6N20/00(2019.01)審查員葉萌萌所(普通合伙)33379專利代理師張偉靜一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指本發(fā)明公開了一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的接觸電阻和氣體成分變化據(jù)運行質量劃分結果判斷是否對靜態(tài)預設的氣定期檢測開關設備的接觸電阻使用情況,以及開關設備的氣體成分變化情定期檢測開關設備的接觸電阻使用情況,以及開關設備的氣體成分變化情況,得到檢測數(shù)據(jù)集合基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取,然后進行特征分析,將特征分析的結果輸入預先訓練完成的機器學習模型中,得到環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果基于環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果,判斷是否對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化基于靜態(tài)的預設的氣壓范圍或優(yōu)化后的氣壓范圍執(zhí)行氣壓指示報警操作21.一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,其特征在于,包括以下步驟:定期檢測開關設備的接觸電阻使用情況,以及開關設備的氣體成分變化情況,得到檢測數(shù)據(jù)集合;基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取,然后進行特征分析,將特征分析的結果輸入預先訓練完成的機器學習模型中,得到環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果;基于環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果,判斷是否對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化;基于靜態(tài)的預設的氣壓范圍或優(yōu)化后的氣壓范圍執(zhí)行氣壓指示報警操作;基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取指的是:分別提取接觸電阻使用特征數(shù)據(jù)、氣體成分變化特征數(shù)據(jù);特征分析指的是:基于接觸電阻使用特征數(shù)據(jù)生成接觸電阻質量指數(shù),基于氣體成分變化特征數(shù)據(jù)生成水分含量質量指數(shù);水分含量質量指數(shù)的獲取邏輯為:通過預設的標準檢測方法測得開關設備的氣體成分樣品的水分含量值,記為M,單位為百分比;通過與已知標準樣本進行比較,計算得到測量誤差,設標準樣本的參考水分含量為AM=M-Mref;△M為測量誤差;根據(jù)誤差的絕對值來計算準確性系數(shù)Anc,計算公式為:;β為一個預設的非零常數(shù),表示測量誤差對水分含量影響的敏感度;計算環(huán)境校正因子,計算公式為:;Tmeoasurea表示測量環(huán)境溫境校正因子;使用加權平均法計算水分含量質量指數(shù),如下所示:MCQI=w1·M+w2·AMc+w3·Cen;w1、w2、w3均為預設的非零比例系數(shù),MCQI表示水分含量質量指數(shù);接觸電阻質量指數(shù)的獲取邏輯為:對接觸電阻進行溫度校正:R.Tnow)=R。(TO)[1+ar(Tnow-TO)];R.(TO)表示在基準溫度TO下的接觸電阻,Tnow表示當前環(huán)境溫度,αr表示預設的非零溫度修正因子,TO表示基準溫度,R.(Tnow)表示溫度校正后的接觸電阻;對接觸電阻進行壓力修正:R。(P)=R.Tnow)(1+apP);P表示作用在接觸面上的壓力,αp表示預設的非零壓力修正因子,R.(P)表示壓力修正后的接觸電阻;對接觸電阻進行表面光滑度修正:R。(S)=R.(P)(1+asS);S表示接觸面的光滑度參數(shù),as表示預設的非零表面光滑度修正因子,R?(S)表示表面光滑度修正后的接觸電阻;對接觸電阻進行氧化層修正:);Ac表示接觸面積,d表示氧化層厚度,kx表示預設的非零氧化層修正因子,R。(S)表示表面光滑度修正后的接觸電阻;對接觸電阻進行材料特性修正:km表示接觸電阻材料對應預設的實際接觸電阻定義為材料特性修正后的接觸電阻的數(shù)值,記為RR,接觸電阻質量指數(shù)通過32.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,其特將水分含量質量指數(shù)、接觸電阻質量指數(shù)一同輸入預先訓練完成的機器學習模型中,機器學習模型輸出環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài)或低質量運行狀3.根據(jù)權利要求2所述的一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,其特神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出結果為1時,對應環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀4.根據(jù)權利要求3所述的一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,其特若環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài),則不對靜態(tài)的預設的氣壓范5.根據(jù)權利要求4所述的一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,其特動態(tài)的標準氣壓范圍為[PYmm,PYmax],滿足以下公式:PYmn=Pmm(1+f(MCQI,CRQ1));4一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法技術領域[0001]本發(fā)明涉及電力設備防護技術領域,更具體地說,本發(fā)明涉及一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法。背景技術[0002]在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,環(huán)網(wǎng)開關設備作為電力配電系統(tǒng)的重要組成部分,廣泛應用于城市電網(wǎng)和工業(yè)電網(wǎng)中,在環(huán)網(wǎng)開關設備中,氣體壓力直接影響設備的絕緣性能和滅弧能力。當氣體壓力過低時,設備的絕緣強度可能下降,導致電弧擊穿或短路等事故;當氣體及時報警,成為確保設備安全運行的關鍵技術。[0003]目前現(xiàn)有技術中,對于氣壓監(jiān)測的主要不足包括:[0004]現(xiàn)有的氣壓監(jiān)測方法通常僅對壓力進行靜態(tài)設定,無法根據(jù)設備實際運行情況進行動態(tài)調整,現(xiàn)有氣壓報警機制未結合設備運行狀態(tài)進行綜合分析,容易導致誤報警或漏報警,而且氣壓報警機制缺乏智能化和動態(tài)調整能力,難以適應復雜的運行工況。因此,本發(fā)明提出一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,以期解決上述問題。發(fā)明內容[0005]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:[0006]一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,包括以下步驟:[0007]定期檢測開關設備的接觸電阻使用情況,以及開關設備的氣體成分變化情況,得到檢測數(shù)據(jù)集合;[0008]基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取,然后進行特征分析,將特征分析的結果輸入預先訓練完成的機器學習模型中,得到環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果;[0009]基于環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果,判斷是否對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化;[0010]基于靜態(tài)的預設的氣壓范圍或優(yōu)化后的氣壓范圍執(zhí)行氣壓指示報警操作。[0011]在一個優(yōu)選的實施方式中,基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取指的是:分別提取接觸電阻使用特征數(shù)據(jù)、氣體成分變化特征數(shù)據(jù)。[0012]在一個優(yōu)選的實施方式中,特征分析指的是:基于接觸電阻使用特征數(shù)據(jù)生成接觸電阻質量指數(shù),基于氣體成分變化特征數(shù)據(jù)生成水分含量質量指數(shù)。[0013]在一個優(yōu)選的實施方式中,將特征分析的結果輸入預先訓練完成的機器學習模型中,得到環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果指的是:[0014]將水分含量質量指數(shù)、接觸電阻質量指數(shù)一同輸入預先訓練完成的機器學習模型中,機器學習模型輸出環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài)或低質量運行狀態(tài)的結果。[0015]在一個優(yōu)選的實施方式中,機器學習模型為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模5型的輸出結果為1或0,當卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出結果為1時,對應環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài),當卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出結果為0時,對應環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為低質量運行狀態(tài)。[0016]在一個優(yōu)選的實施方式中,基于環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果,判斷是否對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化指的是:[0017]若環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài),則不對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化,若環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為低質量運行狀態(tài),則對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化,得到動態(tài)的標準氣壓范圍。[0018]在一個優(yōu)選的實施方式中,水分含量質量指數(shù)的獲取邏輯為:[0019]通過預設的標準檢測方法如標準的烘干法或近紅外光譜等方法測得開關設備的氣體成分樣品的水分含量值,記為M,單位為百分比;[0020]通過與已知標準樣本進行比較,計算得到測量誤差,設標準樣本的參考水分含量為Mref;AM=M-Mref;AM為測量誤差;[0021]根據(jù)誤差的絕對值來計算準確性系數(shù)AMc,計算公式為:;β為一個預設的非零常數(shù),表示測量誤差對水分含量影響的敏感度;[0022]計算環(huán)境校正因子,計算公式為示測量環(huán)境境校正因子;[0024]在一個優(yōu)選的實施方式中,接觸電阻質量指數(shù)的獲取邏輯為:[0025]對接觸電阻進行溫度校正:R.(Tnow)=R?(TO)[1+αr(Tnow-T0)];R.(T0)表示在基準溫[0026]對接觸電阻進行壓力修正:R.(P)=R.(Tnow)(1+αpP);P表示作用在接觸面上的壓力,as表示預設的非零表面光滑度修正因子,R.(S)表示表面光滑度修正后的接觸電阻;[0029]對接觸電阻進行材料特性修正:;km表示接觸電阻材料對應預通過數(shù)值一除以實際接觸電阻RR得到。[0031]在一個優(yōu)選的實施方式中,動態(tài)的標準氣壓范圍的獲取邏輯為:[0032]設靜態(tài)的預設的氣壓范圍為[Pmin,Pmax],優(yōu)化時的氣壓調節(jié)因子QY滿足:6觸電阻質量指數(shù);[0033]動態(tài)的標準氣壓范圍為[PYmn,PYmaz],滿足以下公式:PYmin=Pmm·(1+f(MCQI,CRQL);PYmax=Pmax-(1-f(MCQI,CRQL[0034]本發(fā)明的技術效果和優(yōu)點:[0035]本發(fā)明結合水分含量質量指數(shù)(MCQI)和接觸電阻質量指數(shù)(CRQI),設計了基于非線性調節(jié)函數(shù)的氣壓調節(jié)因子(QY),通過優(yōu)化模型動態(tài)調整氣壓上下限范圍,從而更好地適應設備在不同運行狀態(tài)下的需求,動態(tài)調整能夠根據(jù)實時監(jiān)測的多維數(shù)據(jù)精確匹配最優(yōu)氣壓范圍,避免固定氣壓范圍設置帶來的誤差和不靈活性,大幅增強設備的運行適應性。[0036]本發(fā)明通過將氣體的水分含量、接觸電阻等多維參數(shù)納入氣壓監(jiān)測與報警邏輯,能夠綜合反映設備的實際運行狀態(tài)。通過對多維參數(shù)的非線性分析與校正,本發(fā)明有效減少了因單一參數(shù)波動導致的誤報警現(xiàn)象,同時更敏銳地捕捉到設備潛在隱患,避免漏報警的發(fā)生。報警機制可根據(jù)設備實時狀態(tài)的綜合評估結果給出更具針對性和精準度的報警信[0037]本發(fā)明通過引入非線性函數(shù)(如指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù))對氣壓調節(jié)因子進行建模,智能優(yōu)化氣壓范圍,使設備能夠動態(tài)適應運行條件的變化,傳統(tǒng)方法需要頻繁依賴人工調節(jié)氣壓范圍或巡檢設備狀態(tài),而本發(fā)明實現(xiàn)了自動化、智能化的監(jiān)測與調整,極大減少了人工干預的需求。[0038]本發(fā)明通過動態(tài)調整氣壓范圍,有效避免了因氣壓過低導致的絕緣性能下降,以及因氣壓過高引發(fā)的設備損壞等問題,通過實時監(jiān)測氣體參數(shù)和設備狀態(tài),能夠提前發(fā)現(xiàn)并報警潛在隱患,降低設備故障發(fā)生率,設備運行的高可靠性為電網(wǎng)的安全、連續(xù)運行提供了重要保障,尤其在關鍵負載場景中效果尤為顯著。附圖說明[0039]為了便于本領域技術人員理解,下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明;[0040]圖1為本發(fā)明中的一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法的原理具體實施方式[0041]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他[0042]參照圖1得到以下實施例:實施例[0043]環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法是指通過監(jiān)測環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備內部的氣壓變化,實時檢測設備的氣壓狀態(tài),并在氣壓異常時發(fā)出報警信號,幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)可能的故障隱患,確保設備的安全運行。[0044]環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備是用于電力配電系統(tǒng)中的關鍵設備,采用氣體絕緣技7術以提高設備的穩(wěn)定性和安全性。設備內部通常充填了環(huán)保氣體以保持良好的絕緣性能和防止電弧的發(fā)生。因此,氣壓的正常與否直接影響到設備的運行安全和絕緣效果。[0045]氣壓指示報警方法通過實時監(jiān)控設備內部的氣壓值,一旦出現(xiàn)氣壓偏低或偏高的異常情況,就會發(fā)出報警信號。氣壓異常可能意味著設備內部存在氣體泄漏或其他故障,這種異常如果得不到及時發(fā)現(xiàn)和處理,可能會導致設備的絕緣性能下降,甚至引發(fā)電力事故。該方法通常通過安裝氣壓傳感器,將氣壓數(shù)據(jù)傳輸至中央監(jiān)控系統(tǒng)。氣壓數(shù)據(jù)被實時分析,并與設備的預設氣壓范圍進行比對。當氣壓超出正常范圍時,報警系統(tǒng)會啟動,并向維護人員發(fā)出警告。通過這種方式,工作人員可以迅速對設備進行檢查和修復,避免了潛在的安全[0046]基于此,本發(fā)明提出一種一種環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的氣壓指示報警方法,包括以下步驟:[0047]定期檢測開關設備的接觸電阻使用情況,以及開關設備的氣體成分變化情況,得到檢測數(shù)據(jù)集合;通過定期監(jiān)測開關設備的接觸電阻和氣體成分變化,可以及時發(fā)現(xiàn)設備潛在的故障風險。接觸電阻的異?;驓怏w成分的變化,通常表明設備內部可能存在問題(如過度氧化、接觸面磨損、氣體泄漏等)。這些問題如果沒有及時發(fā)現(xiàn),可能會導致設備故障,甚至影響整個電網(wǎng)的安全性。[0048]基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取,然后進行特征分析,將特征分析的結果輸入預先訓練完成的機器學習模型中,得到環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果;利用機器學習模型分析接觸電阻和氣體成分數(shù)據(jù),能夠更精準地判斷設備是否處于良好運行狀態(tài)。傳統(tǒng)的檢測方法可能更多依賴人工經(jīng)驗或單一指標,而機器學習模型通過綜合多個特征,可以更全面地評估設備的健康狀況。[0049]基于環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果,判斷是否對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化;根據(jù)設備的運行質量劃分結果(即高質量運行或低質量運行),可以智能地調整氣壓范圍。若設備運行狀態(tài)較好,維持原有的氣壓范圍即可;若設備出現(xiàn)異常(如接觸電阻增大或氣體成分異常),則可以通過優(yōu)化氣壓范圍來改善設備的工作條件,從而延長設備的使用壽命和提高運行穩(wěn)定性。通過調整氣壓范圍(即動態(tài)標準氣壓范圍),可以對設備的運行狀態(tài)進行個性化調節(jié)。設備在不同運行條件下可能需要不同的氣壓環(huán)境,通過動態(tài)調整氣壓范圍,確保設備在最佳的工作條件下運行。[0050]基于靜態(tài)的預設的氣壓范圍或優(yōu)化后的氣壓范圍執(zhí)行氣壓指示報警操作,通過氣壓指示報警,可以在設備出現(xiàn)潛在問題時發(fā)出警告,從而提前采取相應措施。這有助于避免設備因故障突然停機,減少維護成本,并確保電網(wǎng)的正常運行,基于機器學習模型的運行質量劃分,可以避免傳統(tǒng)方式中的過度維修或過早更換部件的問題。只有在設備真正出現(xiàn)低質量運行狀態(tài)時,才會考慮對氣壓范圍進行優(yōu)化,從而避免了不必要的維修和維護資源浪費。環(huán)網(wǎng)開關設備采用環(huán)保氣體作為絕緣介質,相比傳統(tǒng)的氣體,對環(huán)境更為友好。這種技術的應用有助于減少有害氣體的排放,符合環(huán)保政策要求,同時也在設備的設計和運行中采取了可持續(xù)發(fā)展的策略。結合設備的氣壓情況與環(huán)保氣體的使用,能夠確保設備在環(huán)境友好的情況下高效運行,避免因氣體成分變化或氣壓不當而對環(huán)境和設備產(chǎn)生負面影響。[0051]基于檢測數(shù)據(jù)集合進行特征提取指的是:分別提取接觸電阻使用特征數(shù)據(jù)、氣體成分變化特征數(shù)據(jù)。特征分析指的是:基于接觸電阻使用特征數(shù)據(jù)生成接觸電阻質量指數(shù),8基于氣體成分變化特征數(shù)據(jù)生成水分含量質量指數(shù)。[0052]接觸電阻是電子設備中常見的一個重要參數(shù),尤其是在電氣接觸部分的性能表現(xiàn)上。當電氣設備在運行過程中,接觸部分的電阻變化可能直接影響設備的效率和安全性。通過提取接觸電阻的特征數(shù)據(jù),可以實時監(jiān)控接觸電阻的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)接觸不良或其他異常情況。這對于維護設備、延長使用壽命、減少設備故障具有重要意義。比如通過監(jiān)測接觸電阻的變化,可以提前識別設備的磨損或接觸不良問題,避免設備因接觸電阻異常而引發(fā)嚴重故障。[0053]氣體成分變化(如水分含量、氧氣濃度等)在許多工業(yè)應用中都是重要的質量控制指標,尤其是在化學、環(huán)境監(jiān)測和能源領域。通過提取氣體成分變化的特征數(shù)據(jù),能夠準確反映氣體的質量變化,從而幫助及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常情況,如水分過多等。例如在氣體監(jiān)測系統(tǒng)中,水分含量變化可能預示著生產(chǎn)過程中的原料問題或者設備故障,通過實時[0054]將特征分析的結果輸入預先訓練完成的機器學習模型中,得到環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果指的是:[0055]將水分含量質量指數(shù)、接觸電阻質量指數(shù)一同輸入預先訓練完成的機器學習模型中,機器學習模型輸出環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài)或低質量運行狀態(tài)的結果。[0056]機器學習模型為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出結果為1或0,當卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出結果為1時,對應環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài),當卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出結果為0時,對應環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為低質量運行狀態(tài)。[0057]首先對環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備進行性能特征分析,提取出與設備運行質量密切相關的特征(如水分含量和接觸電阻等)。這些特征可以直接反映設備的健康狀態(tài),水分含量和接觸電阻是判斷氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備故障或劣化的重要指標。[0058]輸入到機器學習模型:將這些特征輸入到已經(jīng)預先訓練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型中。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在訓練過程中已經(jīng)學習到了如何從這些輸入特征中識別設備的健康狀[0059]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)模型的作用:卷積神經(jīng)網(wǎng)絡是一種強大的深度學習算法,擅長處理具有空間結構的數(shù)據(jù)。盡管卷積神經(jīng)網(wǎng)絡主要用于圖像處理,但它也可以用來處理一維特征數(shù)據(jù)(如質量指數(shù))。通過卷積層的過濾操作,CNN能夠自動從輸入特征中提取出有用的信息,并通過后續(xù)的全連接層進行分類。[0060]在這種應用中,CNN模型的訓練數(shù)據(jù)來自于歷史運行數(shù)據(jù)和設備故障情況,通過大量的數(shù)據(jù)學習,CNN能夠識別哪些特征組合對應設備的高質量或低質量狀態(tài)。[0061]分類結果的意義:高質量運行狀態(tài)(輸出1):當卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出1時,表示該設備處于高質量運行狀態(tài),意味著設備運行穩(wěn)定,正常工作,不存在明顯的故障或劣化風[0062]低質量運行狀態(tài)(輸出0):當卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出0時,表示設備處于低質量運行狀態(tài),可能存在故障或潛在的設備老化問題,設備可能需要檢修或替換相關部件。[0063]實際應用價值:設備維護與管理:這種自動化的質量劃分方法可以幫助運維人員9及時識別設備是否處于高質量或低質量狀態(tài),從而制定更有針對性的維修和保養(yǎng)計劃,提前預警設備可能的故障。[0064]提高效率:通過機器學習模型的自動預測,可以減少人工檢查的頻率和成本,同時提高監(jiān)控和維護的效率。尤其是在一些設備分布廣泛、檢測周期長的場景,自動化分析將大大提高管理水平。[0065]延長設備使用壽命:通過早期檢測設備的低質量運行狀態(tài),可以及時采取措施防止故障進一步惡化,從而延長設備的使用壽命,減少突發(fā)性故障的發(fā)生。[0066]基于環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備的運行質量劃分結果,判斷是否對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化指的是:[0067]若環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為高質量運行狀態(tài),則不對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化,若環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關設備被劃分為低質量運行狀態(tài),則對靜態(tài)的預設的氣壓范圍進行優(yōu)化,得到動態(tài)的標準氣壓范圍。[0068]進行優(yōu)化的必要性說明:當設備被判定為低質量時,通常意味著設備可能出現(xiàn)故障或性能下降。在這種情況下,氣壓是一個關鍵的監(jiān)測指標,尤其是在涉及到氣壓變化對設備功能影響較大的設備中。因此,基于氣壓變化來觸發(fā)報警,可以及時檢測到設備的異常,避免更大范圍的故障。[0069]設備的運行狀態(tài)可能會受多種因素的影響,如溫度、環(huán)境條件等。預設氣壓范圍可能是基于設備的理想工作環(huán)境和歷史數(shù)據(jù)設定的,但設備的實時運行情況可能會因為外部或內部因素而發(fā)生變化。在這種情況下,動態(tài)優(yōu)化氣壓范圍可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)的波動、設備的工作狀況和環(huán)境因素的變化進行調整,使報警機制更具適應性和智能性,避免因為固定范圍的設定而忽略可能的風險。[0070]動態(tài)優(yōu)化后的氣壓范圍能夠根據(jù)設備的實際運行狀態(tài)進行調整,因此報警會更加精確。動態(tài)優(yōu)化不僅能夠提供一個比固定氣壓范圍更靈敏的報警機制,還可以減少因過度報警或漏報警造成的困擾,提高設備維護的效率和安全性。[0071]基于動態(tài)優(yōu)化后的氣壓范圍報警,可以作為故障預測和預防的一部分。低質量設備可能正處于設備老化、性能退化或潛在故障的邊緣,提前通過氣壓報警來預警,可以讓維護人員提前采取措施,進行預防性修復或調整,從而減少設備的停機時間,降低維修成本。[0072]水分含量質量指數(shù)的獲取邏輯為:[0073]通過預設的標準檢測方法如標準的烘干法或近紅外光譜等方法測得開關設備的氣體成分樣品的水分含量值,記為M,單位為百分比,水分含量是評估設備內部氣體質量的核心指標,過高的水分會影響氣體絕緣性能,甚至引發(fā)設備故障。[0074]通過與已知標準樣本進行比較,計算得到測量誤差,設標準樣本的參考水分含量為Mref;AM=M—Mref;AM為測量誤差,單位為%,通過計算實際水分含量與參考值的差值,量化了測量誤差,幫助分析測量的準確性和偏差。[0075]根據(jù)誤差的絕對值來計算準確性系數(shù)AMc,計算公式為:;β為一個預設的非零常數(shù),表示測量誤差對水分含量影響的敏感度;準確性系數(shù)表示測量誤差對水分含量質量的影響,范圍為[0,1]。值越接近1,表示測量結果越接近標準值[0076]環(huán)境因素(如溫濕度、氣壓)會影響水分含量的測量,因此,需要計算環(huán)境校正因正因子;環(huán)境校正因子用于修正因環(huán)境條件(如溫濕度變化)對測量水分含量的影響,環(huán)境條件的變化可能引起水分測量偏差,因此需要通過校正因子對數(shù)據(jù)進行調整。合衡量氣體中水分含量質量的最終指標,結合了水分含量的實際值、測量準確性和環(huán)境修正,通過比例系數(shù)的權重調整,可以突出不同因素對指數(shù)的影響,例如,在測量設備精度較高的情況下,可以降低w2(準確性系數(shù)的權重),提高w1和w3的權重,突出水分含量值和環(huán)境修正的作用。[0078]接觸電阻質量指數(shù)的獲取邏輯為:[0079]溫度變化會導致電阻變化,通常對接觸電阻進行溫度校正:阻,將溫度變化的影響引入計算,使結果更貼合實際運行環(huán)境。[0080]由于壓力會對接觸電阻造成影響,對接觸電阻進行壓力修正:R.(P)=R。(Tnow)(1+apP);P表示作用在接觸面上的壓力,αp表示預設的非零壓力修正因子,R.(P)表示壓力修正后的接觸電阻;接觸面上的壓力影響接觸面積和電流流通路徑,壓力越大,接觸電阻越小,通過引入壓力校正公式,可以校正因壓力變化導致的接觸電阻變動。R.(S)=R.(P)(1+asS);s表示接觸面的光滑度參數(shù),as表示預設的非零表面光滑度修正因子,R.(S)表示表面光滑度修正后的接觸電阻;接觸面的光滑度直接影響接觸點的導電性能,表面越粗糙,電流通過的阻力越大,光滑度校正可以有效調整因接觸面處理不當導致的接觸電阻偏差。[0082]氧化層的厚度影響接觸電阻,厚氧化層會增大電阻,對接觸電阻進行氧化層修正:因子,R.(S)表示表面光滑度修正后的接觸電阻;氧化層的厚度對接觸電阻有顯著影響,氧化層越厚,電流通過的路徑越受阻,接觸電阻越大,公式引入了氧化層厚度和接觸面積的關系,可以量化氧化層對接觸電阻的影響。[0083]基于材料的導電性對接觸電阻進行材料特性修正:;km表示接后的接觸電阻;接觸材料的導電性直接決定了接觸電阻的大小。通過材料特性校正公式,可以修正不同材料因導電性能差異導致的電阻變化。通過數(shù)值一除以實際接觸電阻RR得到,接觸電阻質量指數(shù)定義為實際接觸電阻的倒數(shù),實料特性)都考慮了不同物理因素對接觸電阻的影響,從而動態(tài)調整接觸電阻的計算結果,使其更符合實際環(huán)境和工作條件。11[0085]動態(tài)的標準氣壓范圍的獲取邏輯為:[0086]設靜態(tài)的預設的氣壓范圍為[Pmin,Pmax],靜態(tài)氣壓范圍是設備在理想條件下的預設工作范圍,不隨實時環(huán)境和設備狀況變化而調整。動態(tài)氣壓范圍在此基礎上進行修正,以適應實際工作條件。f1、f2、f3均為預設的調節(jié)參數(shù),用于控制MCQI和CRQI對氣壓調節(jié)因子的權重即靈敏度,MCQI:水分含量質量指數(shù),反映氣體水分含量的質量水平;CRQI:接觸電阻質量指數(shù),反映電MCQI會導致較小的調整幅度。PYmin=Pmm·(1+f(MCQI,CRQL);PYmax=Pmax-(1-f(MCQI[0089]氣壓調節(jié)因子QY是基于MCQI和CRQI計算的綜合指標,用于動態(tài)修正標準氣壓范圍,通過組合MCQI和CRQI,反映設備整體狀態(tài)對氣壓需求的影響,并通過指數(shù)和對數(shù)函數(shù)處理,使得調整更符合實際設備特性(即CRQI的指數(shù)下降趨勢和MCQI的對數(shù)遞增趨勢),動態(tài)調整時,增大最小值可以確保設備在低氣壓下的運行穩(wěn)定性(避免氣壓不足導致的絕緣性能下降)。同時,降低最大值可以防止設備承受過高氣壓,避免因氣壓過高造成設備部件損壞或運行不穩(wěn)定,這種上下限的調整邏輯縮小了氣壓波動的區(qū)間,使設備運行更加安全、可[0090]動態(tài)調整后的氣壓范圍更加貼近設備實際需求,避免過高或過低的氣壓對設備性能的負面影響,增加下限確保低氣壓時設備運行的穩(wěn)定性,減少因絕緣性能下降而導致的事故,降低上限避免過高氣壓引發(fā)設備損壞,提高設備的安全性,通過精準的氣壓調整減少了設備的氣體損耗和能耗,提升了整體運行效率,氣壓調整避免了極端氣壓條件對設備的沖擊,降低了部件的磨損和老化速度,從而延長設備的

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