專利名稱：六氟化硫電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方法
六氟化硫電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方法一技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于六氟化硫(SF.6.)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)及評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及 SF.6.電氣設(shè)備絕緣的氣體絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估方法。背景技術(shù)：

以SF.6.氣體作為絕緣介質(zhì)的電氣設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱SF.6.電氣設(shè)備)即組合電器 (GIS)、氣體絕緣變壓器(GIT)、SF.6.斷路器等已逐漸成為現(xiàn)代發(fā)電廠、變電站的首選設(shè)備 和重要標(biāo)志之一。這些設(shè)備在運(yùn)行中，SF.6.氣體中微水的含量、SF.6.氣體分解組分的濃度 (因絕緣缺陷導(dǎo)致局部放電產(chǎn)生的能量引起SF.6.氣體分解，并與設(shè)備內(nèi)的微量氧氣和水分 反應(yīng)生成HF、CO、SO. 2.、H. 2. S等組分氣體)等運(yùn)行指標(biāo)，體現(xiàn)了 SF. 6.氣體絕緣的運(yùn)行狀 態(tài)，將直接影響SF.6.電氣設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，并關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。因 此，監(jiān)測(cè)SF.6.電氣設(shè)備在運(yùn)行條件下SF.6.氣體中的微水、分解氣體組分的濃度等運(yùn)行指 標(biāo)，并根據(jù)這些指標(biāo)對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，是保證SF.6.電氣設(shè)備及 電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行的重要措施之一，具有非常重要的意義。
現(xiàn)有SF.6.電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，如申請(qǐng)?zhí)枮?00910104566.8的“六氟化 硫氣體放電微量組分的紅外檢測(cè)裝置及方法”專利，公開(kāi)的只是對(duì)SF.6.氣體的局部放 電分解組分進(jìn)行檢測(cè)，不能對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估。又如專利號(hào)為 ZL200820057502. 8的“SF.6.氣體綜合測(cè)試儀”專利，公開(kāi)的只是對(duì)SF.6.氣體的微水、分解 產(chǎn)物的濃度進(jìn)行綜合測(cè)試，也不能對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有SF .6.電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)的不足，提供一種六氟化硫 電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方法，能對(duì)電力系統(tǒng)中不同變電站的不同SF.6.電氣設(shè)備的絕 緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，并具有高效、使用靈活等特點(diǎn)，它既能實(shí)現(xiàn)對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀 態(tài)進(jìn)行離線綜合評(píng)估，同時(shí)也能對(duì)其進(jìn)行在線綜合評(píng)估等特點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種六氟化硫電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方 法，利用計(jì)算機(jī)和申請(qǐng)?zhí)枮?01020M0900. 0的“六氟化硫電氣設(shè)備綜合評(píng)估裝置”(以下簡(jiǎn) 稱裝置)，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與裝置的通訊接口模塊的輸出端連接，接收裝置的檢測(cè)數(shù) 據(jù)，計(jì)算機(jī)通過(guò)程序采用模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，對(duì)SF.6.電氣設(shè)備絕緣的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行 綜合評(píng)估。系統(tǒng)采用Windows界面工作方式，以提高系統(tǒng)的操作性，具體的方法步驟如下
(1)初始化
筆記本電腦開(kāi)機(jī)后，先輸入操作人員的用戶名及密碼，當(dāng)用戶名及密碼與系統(tǒng)預(yù) 先設(shè)置的用戶名及密碼相符合時(shí)，才能打開(kāi)本綜合評(píng)估系統(tǒng)并進(jìn)入系統(tǒng)主界面，用以防止 無(wú)操作資格的人員進(jìn)入本系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的安全。緊接著進(jìn)行系統(tǒng)功能選擇，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的 管理及評(píng)估功能。
(2)系統(tǒng)功能選擇
第(1)步完成后，根據(jù)被管理電力企業(yè)的具體情況及SF.6.電氣設(shè)備綜合評(píng)估的 要求進(jìn)行管理系統(tǒng)的功能選擇，即變電站管理、SF.6.電氣設(shè)備管理、SF.6.電氣設(shè)備絕緣狀 態(tài)綜合評(píng)估、退出系統(tǒng)等四個(gè)功能的選擇，并自動(dòng)選擇“變電站管理”，進(jìn)入變電站管理子系 統(tǒng)。
1)變電站管理
①建立變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)
首次使用本系統(tǒng)時(shí)，需要將被管理電力企業(yè)中投入運(yùn)行的有SF.6.電氣設(shè)備的變 電站的基本信息(變電站名稱、地址、電壓等級(jí)、容量、投入運(yùn)行時(shí)間等)錄入本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù) 中，并以兩位數(shù)字按01、02、03...的順序自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)(系統(tǒng)默認(rèn)為每個(gè)變電站 的編號(hào)預(yù)留1個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間)，建立變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)，以便對(duì)變電站進(jìn)行管理。數(shù)據(jù) 庫(kù)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。
②新增變電站
第⑵-1)-①步完成后，當(dāng)被管理電力企業(yè)中出現(xiàn)新建變電站且該站含有SF .6 .電 氣設(shè)備、因管理權(quán)限發(fā)生變更而新增變電站且該站含有SF.6.電氣設(shè)備、因設(shè)備更新而新增 SF.6.電氣設(shè)備的變電站，將新建或新增變電站的基本信息(變電站名稱、地址、電壓等級(jí)、 容量、投入運(yùn)行時(shí)間等)編號(hào)后輸入第0)-1)-①步建立的變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，及時(shí)更新 變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)，確保變電站管理的準(zhǔn)確性。
③刪除變電站
第0)-1)-①步完成后，當(dāng)被管理電力企業(yè)因管理權(quán)限發(fā)生變更而減少有SF.6.電 氣設(shè)備的變電站時(shí)，將所減少的變電站的基本信息及編號(hào)從0)-1)-①步所建立的變電站 管理數(shù)據(jù)庫(kù)中及時(shí)刪除，同時(shí)刪除該變電站所轄的所有SF.6.電氣設(shè)備的相關(guān)信息，以保證 變電站管理的正確性，并減少變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量，節(jié)約存儲(chǔ)空間。
2) SF.6.電氣設(shè)備管理
①建立SF. 6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)
第0)-1)步完成后，錄入第0)-1)步中被管理變電站中的SF.6.電氣設(shè)備的基本 信息(即名稱、型號(hào)、電壓等級(jí)、檢修周期、檢修情況)并按XX XXXX X XX九位數(shù)字進(jìn)行統(tǒng) 一編號(hào)。其編號(hào)中，前兩位為第0)-1)中變電站的編號(hào)；第3至第6位為SF.6.電氣設(shè)備 的電壓等級(jí)，即 1000 代表 1000kV、0800 代表 800kV、0500 代表 500kV、0330 代表 330kV、0220 表示220kV、0110代表110kV、0035表示35kV等；第7位數(shù)字為SF.6.電氣設(shè)備的類型，其 中1代表GIS、2表示SF.6.斷路器、3代表GIT、4代表氣體絕緣線路(GIL)；最后兩位數(shù)字 代表相同類型的SF.6.電氣設(shè)備的編號(hào)。從而建立SF.6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)，并和變電站 管理的數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)聯(lián)，以便對(duì)被管理變電站中的SF.6.電氣設(shè)備進(jìn)行管理。
②新增SF. 6.電氣設(shè)備
第( -2)-①步完成后，當(dāng)被管理變電站中的因設(shè)備更新或者設(shè)備升級(jí)而新增了 SF.6.電氣設(shè)備時(shí)，需要將新增的SF.6.電氣設(shè)備的基本信息(即名稱、型號(hào)、電壓等級(jí)、檢修 周期、檢修情況)及時(shí)地錄入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中并按前述的九位數(shù)字進(jìn)行編號(hào)，并且將該 SF. 6 .電氣設(shè)備關(guān)聯(lián)到所屬的變電站的數(shù)據(jù)庫(kù)中，及時(shí)更新變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)，確保變電站 管理和SF.6.電氣設(shè)備管理的準(zhǔn)確性。
③刪除SF. 6.電氣設(shè)備
第0)-2)-①步完成后，當(dāng)被管理變電站中的SF.6.電氣設(shè)備因設(shè)備變更(如型 號(hào)變更、類型變更、設(shè)備被替換)時(shí)，將變更后的SF.6.電氣設(shè)備的基本信息及編號(hào)錄入第 O)- -①步建立的SF.6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，并刪除變更前的SF.6.電氣設(shè)備的所有 信息，及時(shí)更新SF.6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證SF.6.電氣設(shè)備管理的正確性，并節(jié)省數(shù) 據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)空間。
3) SF. 6.電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的綜合評(píng)估
第0)- 步完成后，或?qū)σ呀⒆冸娬竟芾頂?shù)據(jù)庫(kù)和SF6電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)的 電力企業(yè)進(jìn)行SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估時(shí)，選擇“綜合評(píng)估”；
當(dāng)選捧“綜合評(píng)估”功能時(shí)，對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，包括“數(shù) 據(jù)采集”、“趨勢(shì)分析”和“診斷分析”，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)表征SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的運(yùn)行指標(biāo)數(shù) 據(jù)的采集、歷史趨勢(shì)圖的繪制，并對(duì)SF6電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估。其具體步驟如 下
①數(shù)據(jù)采集
采集能表征被管理的電力企業(yè)中的變電站中所轄的SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的相關(guān) 數(shù)據(jù)，具體為利用申請(qǐng)?zhí)枮?01020240900. 0的“六氟化硫電氣設(shè)備綜合評(píng)估裝置”(以下 簡(jiǎn)稱裝置)采集SF6電氣設(shè)備中SF6氣體微水含量、分解組分氣體(C0、HF、S02、H2S)的濃度 等表征SF6電氣設(shè)備氣體絕緣狀態(tài)的運(yùn)行指標(biāo)，待裝置采集SF6微水和氣體組分信息完畢并 存儲(chǔ)后，通過(guò)串口連接線將所述裝置的通訊接口的輸出端連接和筆記本電腦的通訊接口相 連接；在第0)-1)和第0)- 步中建立的變電站和SF6電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇被評(píng) 估的SF6電氣設(shè)備所從屬的變電站，并在該變電站所轄SF6電氣設(shè)備的目錄中選擇被評(píng)估的 SF6電氣設(shè)備的名稱(編號(hào))，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模式；點(diǎn)擊開(kāi)始采集按鈕，計(jì)算機(jī)通過(guò)RS_232 總線給裝置下達(dá)數(shù)據(jù)傳輸命令，裝置接到數(shù)據(jù)傳輸命令后，通過(guò)RS_232總線向計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 傳輸相應(yīng)傳感器所采集到的數(shù)據(jù)，且綜合評(píng)估系統(tǒng)的存儲(chǔ)模塊具有將接收到的傳感器數(shù)據(jù) 自動(dòng)保存的功能，存儲(chǔ)內(nèi)容包括SF6氣體的微水含量、分解組分氣體(C0、HF、S02、H2S)的濃 度、設(shè)備號(hào)、采集時(shí)間等，數(shù)據(jù)庫(kù)采用通用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，待數(shù)據(jù)傳輸完畢后顯示采集結(jié) 果，并在歷史數(shù)據(jù)中顯示；歷史數(shù)據(jù)供系統(tǒng)綜合分析評(píng)估使用。當(dāng)數(shù)據(jù)采集操作完成后，進(jìn) 行是否“繼續(xù)”判斷，當(dāng)還需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估，即查詢歷史趨勢(shì)、診斷分析操作時(shí)，則選 擇“是”，程序調(diào)回到綜合評(píng)估對(duì)話框入口處，彈出綜合評(píng)估對(duì)話框，進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估選擇操 作；當(dāng)不需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估操作時(shí)，選擇“否”，程序運(yùn)行到等待確認(rèn)退出系統(tǒng)，進(jìn)行“退 出”判斷。
②歷史查詢
第①步完成后，當(dāng)需要對(duì)被選擇和檢測(cè)的SF6電氣設(shè)備進(jìn)行歷史趨勢(shì)分 析時(shí)，選擇“歷史趨勢(shì)查詢”功能選項(xiàng)，系統(tǒng)將對(duì)設(shè)備進(jìn)行歷史趨勢(shì)分析，查詢計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所 存儲(chǔ)的該SF6電氣設(shè)備自被本綜合評(píng)估系統(tǒng)管理以來(lái)每一檢修周期所采集的表征SF6氣體 絕緣狀態(tài)指標(biāo)(SF6電氣設(shè)備中SF.6.氣體的微水含量、分解組分氣體(C0、HF、S0.2.、H.2.S) 的含量)的歷史數(shù)據(jù)。首先選擇微水、CO、HF、S02、H2S等屬性，然后選擇起始時(shí)間，終止時(shí) 間，然后按時(shí)間排序并繪制出相應(yīng)的表征絕緣狀態(tài)的指標(biāo)的趨勢(shì)曲線，以便進(jìn)行絕緣狀態(tài) 的趨勢(shì)分析，方便變電站工作人員及上級(jí)管理人員觀察站內(nèi)SF.6.電氣設(shè)備絕緣的長(zhǎng)期運(yùn)行 狀態(tài)，為其進(jìn)行相關(guān)決策提供歷史依據(jù)。查詢完畢后，進(jìn)行是否“繼續(xù)”判斷，當(dāng)還需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估，即數(shù)據(jù)采集、診斷分析等操作時(shí)，則選擇“是”，程序調(diào)回到綜合評(píng)估對(duì)話框 入口處，彈出綜合評(píng)估對(duì)話框，進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估選擇操作；當(dāng)不需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估操作 時(shí)，選擇“否”，程序運(yùn)行到等待確認(rèn)退出系統(tǒng)，進(jìn)行“退出”判斷。
③診斷分析
第O)-3)-①完成后，當(dāng)需要對(duì)被選擇的SF6電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行診斷分析， 則需選擇綜合評(píng)估對(duì)話框中的“診斷分析”，系統(tǒng)程序?qū)⑻健霸\斷分析”子程序入口處，等 待診斷分析初始化操作，待初始化操作完成后，診斷程序?qū)⒔Y(jié)合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法依次執(zhí) 行計(jì)算特征量x.i. (SF.6.氣體微水含量、分解組分氣體(CO、HF、SO.2.、H.2.S)的含量) 的隸屬度、模糊推理、計(jì)算SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)θ的隸屬度、給出并保存診斷結(jié)果 及故障可能原因。具體為綜合評(píng)估系統(tǒng)根據(jù)表征SF.6.電氣設(shè)備氣體絕緣狀態(tài)的特征量 x.i.(SF.6.氣體微水含量、分解組分氣體(C0、HF、S0.2.、H.2.S)的含量)的特征值，采用模 糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，以便準(zhǔn)確掌握SF.6.電氣設(shè)備 內(nèi)部絕緣狀態(tài)和指導(dǎo)維修。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用基于徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模 糊隸屬函數(shù)生成與模糊推理，且RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱含層神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用高斯核函數(shù)形 式。對(duì)于每個(gè)特征量x.i.，用一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生其隸屬于相應(yīng)模糊子集的隸屬度，不同的特 征量χ.”其取值范圍不同，其高斯核函數(shù)的中心值C.,.、C.fl.、C.’也不同，而且，特征量 x.i.隸屬于模糊集合{ ‘正常(Normal)', ‘輕微故障(Medium)', ‘嚴(yán)重故障(High)，}的隸 屬度函數(shù)表達(dá)式為
權(quán)利要求
1. 一種六氟化硫電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方法，其特征在于具體的方法步驟如下(1)初始化待筆記本電腦開(kāi)機(jī)后，先輸入操作人員的用戶名及密碼，當(dāng)用戶名及密碼與系統(tǒng)預(yù)先 設(shè)置的用戶名及密碼相符合時(shí)，才能打開(kāi)本綜合評(píng)估系統(tǒng)并進(jìn)入系統(tǒng)主界面，再進(jìn)行系統(tǒng) 功能選擇；(2)系統(tǒng)功能選擇第(1)步完成后，根據(jù)被管理電力企業(yè)的具體情況及SF.6.電氣設(shè)備綜合評(píng)估的要求進(jìn) 行管理系統(tǒng)的功能選擇，即變電站管理、SF.6.電氣設(shè)備管理、SF.6.電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合 評(píng)估、退出系統(tǒng)功能的選擇，并自動(dòng)選擇“變電站管理”，進(jìn)入變電站管理子系統(tǒng)；1)變電站管理①建立變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)首次使用本系統(tǒng)時(shí)，需要將被管理電力企業(yè)中的有SF.6.電氣設(shè)備的變電站的基本信 息，即變電站名稱、地址、電壓等級(jí)、容量、投入運(yùn)行時(shí)間，錄入本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并以兩位數(shù) 字按01、02、03...的順序?qū)ζ浣y(tǒng)一進(jìn)行編號(hào)，建立變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系型 數(shù)據(jù)庫(kù)；②新增變電站第0)-1)-①步完成后，當(dāng)被管理電力企業(yè)中出現(xiàn)新建變電站且該站有SF.6.電氣設(shè) 備、因管理權(quán)限發(fā)生變更而新增變電站且該站有SF.6.電氣設(shè)備、因設(shè)備更新而新增SF.6.電 氣設(shè)備的變電站，將新建或新增變電站的基本信息，即變電站名稱、地址、電壓等級(jí)、容量、 投入運(yùn)行時(shí)間，并編號(hào)后輸入第0)-1)-①步建立的變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，及時(shí)更新變電 站管理數(shù)據(jù)庫(kù)；③刪除變電站第0)-1)-①步完成后，當(dāng)被管理電力企業(yè)因管理權(quán)限發(fā)生變更而減少有SF.6.電氣設(shè) 備的變電站時(shí)，將所減少的變電站的基本信息及編號(hào)從0)-1)-①步所建立的變電站管理 數(shù)據(jù)庫(kù)中及時(shí)刪除，同時(shí)刪除該變電站所轄的所有SF.6.電氣設(shè)備的相關(guān)信息；2)SF.6.電氣設(shè)備管理①建立SF.6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)第0)-1)步完成后，錄入第0)-1)步中被管理變電站中的SF.6.電氣設(shè)備的基本信 息，即名稱、型號(hào)、電壓等級(jí)、檢修周期、檢修情況，并按XX XXXX X XX九位數(shù)字進(jìn)行統(tǒng)一編 號(hào)，其編號(hào)中，前兩位為第0)-1)中變電站的編號(hào)；第3至第6位為SF.6.電氣設(shè)備的電壓 等級(jí)，即 1000 代表 1000kV、0800 代表 800kV、0500 代表 500kV、0330 代表 330kV、0220 表示 220kV、0110代表110kV、0035表示35kV ；第7位數(shù)字為SF.6.電氣設(shè)備的類型，其中1代表 GIS、2表示SF.6.斷路器、3代表GIT、4代表氣體絕緣線路(GIL)；最后兩位數(shù)字代表相同類 型的SF.6.電氣設(shè)備的編號(hào)；②新增SF.6.電氣設(shè)備第0)- -①步完成后，當(dāng)被管理變電站中的因設(shè)備更新或者設(shè)備升級(jí)而新增了 SF.6.電氣設(shè)備時(shí)，需要將新增的SF.6.電氣設(shè)備的基本信息，即名稱、型號(hào)、電壓等級(jí)、檢 修周期、檢修情況，及時(shí)地錄入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中并按前述的九位數(shù)字進(jìn)行編號(hào)，并且將該SF.6.電氣設(shè)備關(guān)聯(lián)到所屬的變電站的數(shù)據(jù)庫(kù)中，及時(shí)更新變電站管理數(shù)據(jù)庫(kù)；③刪除SF.6.電氣設(shè)備第0)- -①步完成后，當(dāng)被管理變電站中的SF.6.電氣設(shè)備因設(shè)備變更，當(dāng)型號(hào)變更、 類型變更、設(shè)備被替換時(shí)，將變更后的SF.6.電氣設(shè)備的基本信息及編號(hào)錄入第0)- -① 步建立的SF.6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，并刪除變更前的SF.6.電氣設(shè)備的所有信息，及時(shí) 更新SF. 6.電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)；3) SF. 6 .電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的綜合評(píng)估第0)- 步完成后，或?qū)σ呀⒆冸娬竟芾頂?shù)據(jù)庫(kù)和SF6電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)的電力 企業(yè)進(jìn)行SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估時(shí)，選擇“綜合評(píng)估”；當(dāng)選擇“綜合評(píng)估”功能時(shí)，對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，包括“數(shù)據(jù)采 集”、“趨勢(shì)分析”和“診斷分析”，其具體步驟如下①數(shù)據(jù)采集采集能表征所管理的電力企業(yè)中的變電站中所轄的SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的相關(guān)數(shù) 據(jù)，具體為利用申請(qǐng)?zhí)枮?01020240900. 0的“六氟化硫電氣設(shè)備綜合評(píng)估裝置”采集SF6 電氣設(shè)備中SF6氣體微水含量、分解組分氣體的濃度，即C0、HF、S02、H2S的濃度能表征SF6電 氣設(shè)備氣體絕緣狀態(tài)的運(yùn)行指標(biāo)，并存儲(chǔ)后，通過(guò)串口連接線將所述裝置的通訊接口的輸 出端連接和筆記本電腦的通訊接口相連接；在第0)-1)和第0)-2)步中建立的變電站和 SF6電氣設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇被評(píng)估的SF6電氣設(shè)備所從屬的變電站，并在該變電站所轄 SF6電氣設(shè)備的目錄中選擇被評(píng)估的SF6電氣設(shè)備的名稱，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模式；點(diǎn)擊開(kāi)始采 集按鈕，計(jì)算機(jī)通過(guò)RS_232總線給裝置下達(dá)數(shù)據(jù)傳輸命令，裝置接到數(shù)據(jù)傳輸命令后，通 過(guò)RS_232總線向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸相應(yīng)傳感器所采集到的數(shù)據(jù)，且綜合評(píng)估系統(tǒng)的存儲(chǔ)模 塊具有將接收到的傳感器數(shù)據(jù)自動(dòng)保存的功能，存儲(chǔ)內(nèi)容包括=SF6氣體的微水含量、分解 組分氣體即C0、HF、S02i2S的濃度、設(shè)備號(hào)、采集時(shí)間，數(shù)據(jù)庫(kù)采用通用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，待 數(shù)據(jù)傳輸完畢后顯示采集結(jié)果，并在歷史數(shù)據(jù)中顯示；歷史數(shù)據(jù)供系統(tǒng)綜合分析評(píng)估使用； 當(dāng)數(shù)據(jù)采集操作完成后，進(jìn)行是否“繼續(xù)”判斷，當(dāng)還需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估，即查詢歷史趨 勢(shì)、診斷分析操作時(shí)，則選擇“是”，程序調(diào)回到綜合評(píng)估對(duì)話框入口處，彈出綜合評(píng)估對(duì)話 框，進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估選擇操作；當(dāng)不需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估操作時(shí)，選擇“否”，程序運(yùn)行到 等待確認(rèn)退出系統(tǒng)，進(jìn)行“退出”判斷；②歷史查詢第O)-3)-①步完成后，當(dāng)需要對(duì)被選擇和檢測(cè)的SF6電氣設(shè)備進(jìn)行歷史趨勢(shì)分析時(shí)， 選擇“歷史趨勢(shì)查詢”功能選項(xiàng)，系統(tǒng)將對(duì)設(shè)備進(jìn)行歷史趨勢(shì)分析，查詢計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所存儲(chǔ) 的該SF6電氣設(shè)備自被本綜合評(píng)估系統(tǒng)管理以來(lái)每一檢修周期所采集的表征SF6氣體絕緣 狀態(tài)指標(biāo)，即SF6電氣設(shè)備中SF.6.氣體的微水含量、分解組分氣體，即C0、HF、S0.2.、H.2.S 的含量的歷史數(shù)據(jù)；首先選擇微水、CO、HF、SO2, H2S的屬性，然后選擇起始時(shí)間，終止時(shí)間， 然后按時(shí)間排序并繪制出相應(yīng)的表征絕緣狀態(tài)的指標(biāo)的趨勢(shì)曲線，以便進(jìn)行絕緣狀態(tài)的趨 勢(shì)分析，方便變電站工作人員及上級(jí)管理人員觀察站內(nèi)SF.6.電氣設(shè)備絕緣的長(zhǎng)期運(yùn)行狀 態(tài)，為其進(jìn)行相關(guān)決策提供歷史依據(jù)；查詢完畢后，進(jìn)行是否“繼續(xù)”判斷，當(dāng)還需要進(jìn)行其 他綜合評(píng)估，即數(shù)據(jù)采集、診斷分析操作時(shí)，則選擇“是”，程序調(diào)回到綜合評(píng)估對(duì)話框入口 處，彈出綜合評(píng)估對(duì)話框，進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估選擇操作；當(dāng)不需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估操作時(shí)，選擇“否”，程序運(yùn)行到等待確認(rèn)退出系統(tǒng)，進(jìn)行“退出”判斷； ③診斷分析第O)-3)-①完成后，當(dāng)需要對(duì)被選擇的SF6電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行診斷分析，則需 選擇綜合評(píng)估對(duì)話框中的“診斷分析”，系統(tǒng)程序?qū)⑻健霸\斷分析”子程序入口處，等待診 斷分析初始化操作，待初始化操作完成后，診斷程序?qū)⒔Y(jié)合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法依次執(zhí)行計(jì) 算特征量即SF. 6.氣體微水含量、分解組分氣體即CO、HF、SO. 2.、H. 2. S的含量χ. i.的隸屬 度、模糊推理、計(jì)算SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)θ的隸屬度、給出并保存診斷結(jié)果及故障可 能原因，具體為綜合評(píng)估系統(tǒng)根據(jù)表征SF.6.電氣設(shè)備氣體絕緣狀態(tài)的特征量χ.”的特征 值，即SF.6.氣體微水含量、分解組分氣體即C0、HF、SO.2.、H.2. S的含量，采用模糊神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)方法對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，以便準(zhǔn)確掌握SF.6.電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣 狀態(tài)和指導(dǎo)維修，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用基于徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模糊隸屬函 數(shù)生成與模糊推理，且RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱含層神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用高斯核函數(shù)形式，對(duì)于 每個(gè)特征量x.i.，用一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生其隸屬于相應(yīng)模糊子集的隸屬度，不同的特征量x.i.其 取值范圍不同，其高斯核函數(shù)的中心值C. jN模糊集合{ ‘正?！p微故障’，‘嚴(yán)重故障’ }的隸屬度函數(shù)表達(dá)式為 ‘χ, < C、(^’、(^’也不同，而且，特征量^”隸屬于
2.按照權(quán)利要求1所述的六氟化硫電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方法，其特征在于所 述的診斷分析的具體步驟如下(1)初始化分別設(shè)置用于產(chǎn)生特征量x.i.隸屬度的子網(wǎng)絡(luò)所對(duì)應(yīng)的高斯核函數(shù)的中心值C. jN.、C. jM.、C. jH.和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ 、σ iM、σ iH，并輸入特征量χ. i. (1 < i < η)的特征值；(2)構(gòu)建并訓(xùn)練生成隸屬函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成第(1)步后，將建立生成特征量χ.”(KiSn)隸屬函數(shù)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成隸 屬函數(shù)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為反映SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)的特征量χ.”，即SF.6.氣體 微水含量、分解組分氣體即C0、HF、S0.2.、H.2.S的含量，輸入層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)為η + = 1 ；輸 出為x.i.的含量隸屬于相應(yīng)模糊子集的隸屬度即μ . .(Χ.”)、μ .iM.(X.i.)、y .iH.(X.i.)， 其中μ (χ.”)代表特征量x.i.含量正常、μ .iM. (x.i.)代表特征量x.i.含量偏高、 μ .iH. (x.i.)代表特征量x.i.含量過(guò)高，隱含層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)m由m = 2Π.+1確定；獲取 η個(gè)特征量隸屬函數(shù)需要η個(gè)同樣結(jié)構(gòu)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用以計(jì)算特征量χ .i. (1 ^ i ^ η) 隸屬函數(shù)的隸屬度；當(dāng)生成隸屬函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完畢之后，利用高斯核函數(shù)分布函數(shù) 來(lái)訓(xùn)練該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，獲得標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出模式，建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)，根據(jù)式(1) C3)計(jì)算 出相應(yīng)隸屬于模糊集合{ ‘正常，Normal’、‘偏高，Medium'和‘過(guò)高，High’ }的隸屬度，作 為生成隸屬函數(shù)訓(xùn)練樣本，當(dāng)其均方根誤差小于設(shè)定值時(shí)，訓(xùn)練結(jié)束；(3)構(gòu)建模糊推理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第( 步完成后，建立用于模糊推理的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用以進(jìn)行模糊推理，并計(jì)算出 SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)θ的隸屬度，模糊推理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為各生成隸屬函數(shù)的RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，輸入層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)為η個(gè)，模糊推理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出根據(jù)各狀態(tài)參量 隸屬于模糊概念“正?！薄ⅰ捌摺焙汀斑^(guò)高”的隸屬度來(lái)確定，輸出層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)為3個(gè)，其 輸出值μ .Ν.(θ)、μ .Μ.(θ)、μ .Η.(θ)分別為SF .6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)θ隸屬于模糊 集合{ ‘正常’，‘輕微故障’，‘嚴(yán)重故障’ }的隸屬度，隱含層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)為m.” = 2η+1 ；(4)絕緣狀態(tài)評(píng)估及故障原因診斷第(3)步完成之后，所構(gòu)建的模糊推理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)最大隸屬度原則判定SF.6.電氣 設(shè)備的絕緣狀態(tài)，當(dāng)診斷出該SF .6.電氣設(shè)備存在絕緣故障時(shí)，則系統(tǒng)根據(jù)最大隸屬度原則， 由模糊量化每個(gè)特征量x.i.的子網(wǎng)絡(luò)的輸出值給出引起SF.6.電氣設(shè)備的絕緣故障的可能 原因，并同時(shí)保存診斷結(jié)果；(5)訓(xùn)練樣本庫(kù)第(4)步完成后，將訓(xùn)練樣本庫(kù)，基于已訓(xùn)練好的隸屬函數(shù)生成網(wǎng)絡(luò)得出相應(yīng)隸屬函 數(shù)，作為模糊推理網(wǎng)絡(luò)的輸入模式，用實(shí)驗(yàn)獲得的局部放電分解組分即C0、HF、S0.2.、H.2.S 及SF. 6.微水含量樣本分為訓(xùn)練樣本S-Train和測(cè)試樣本S_Test，選取S-Train并結(jié)合專 家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來(lái)訓(xùn)練上述網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)其均方根誤差小于設(shè)定值時(shí)，訓(xùn)練結(jié)束；使訓(xùn)練完成的RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)測(cè)試樣本S-Test進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果能夠很好的對(duì)SF.6.電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行 評(píng)估并能給出相應(yīng)的故障原因；診斷分析完畢后，進(jìn)行是否“繼續(xù)”判斷，當(dāng)還需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估，即數(shù)據(jù)采集、歷 史查詢操作時(shí)，則選擇“是”，程序返回到綜合評(píng)估對(duì)話框入口處，彈出綜合評(píng)估對(duì)話框，進(jìn) 行相應(yīng)的評(píng)估選擇操作；當(dāng)不需要進(jìn)行其他綜合評(píng)估操作時(shí)，選擇“否”，程序運(yùn)行到等待確 認(rèn)退出系統(tǒng)，進(jìn)行“退出”判斷，判斷需要進(jìn)行綜合評(píng)估的SF.6.電氣設(shè)備是否選擇完畢當(dāng) 沒(méi)有選擇完畢時(shí)，返回權(quán)利要求1中的第0)- -①步選擇下一臺(tái)SF.6.電氣設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù) 采集、歷史趨勢(shì)查詢分析、診斷分析操作，如此循環(huán)，直到需進(jìn)行綜合評(píng)估的SF.6 .電氣設(shè)備 都評(píng)估完畢為止；當(dāng)所有的評(píng)估工作都完畢后就結(jié)束，退出系統(tǒng)。
全文摘要
一種六氟化硫電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)綜合評(píng)估的方法，屬于SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)及評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)和申請(qǐng)?zhí)枮?01020240900.0的“六氟化硫電氣設(shè)備綜合評(píng)估裝置”，通過(guò)程序，應(yīng)用模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，采用Windows界面工作方式，對(duì)SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估。本發(fā)明能對(duì)SF6電氣設(shè)備的SF6氣體中所含微水、主要放電分解產(chǎn)物(HF、CO、SO2、H2S)及其濃度等運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和智能分析及綜合評(píng)估，具有操作簡(jiǎn)單、高效，使用靈活方便，便于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)及評(píng)估等特點(diǎn)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)及評(píng)估SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102034019SQ201010504048
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者劉勛, 唐炬, 張凱, 張曉星, 張申, 曹海軍, 曾福平, 李明, 王麗君, 鄭新才 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)