[發明專利]一種基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法

在審

• 申請號: 201410013526.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103698698A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王奇;呂金壯;鄧軍;常安;張晗;宋云海;李晉偉;周湶;王有元;李劍;孫鵬;鮑連偉;孫超
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心;重慶大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：將開關磨損、時間參數、平均分合閘速度、接觸電阻因素列入因素集，作為診斷因素，確定診斷語集，將各因素診斷統一設為：

V={V_i|i=1,2,3,4}={優良(V₁)，一般(V₂)，注意(V₃)，警戒(V₄)}；

步驟二：確定權重集，采用層次分析法來確定各因素權重；

步驟三：確定隸屬函數及關系矩陣；

步驟四：進行模糊算子和評價指標的處理。

2.根據權利要求1所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟一中，將開關磨損因素具體分為觸頭電磨損、累計使用次數、累計使用年數三個因素；將時間參數具體分為三相分閘不同期性和三相和閘不同期性；上述具體因素與平均合閘速度、平均分閘速度、接觸電阻一起作為診斷高壓斷路器電壽命的8個具體因素。

3.根據權利要求2所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟三中，將每一個診斷因素信號經模糊化以后分為四級，每個因素對應矩陣的一行，每一組因素對應一個矩陣。

4.根據權利要求3所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟三中，根據斷路器的N_l-I_c曲線，可求得任意大小開斷電流Ic的對應允許開斷數N_l，則對應的單次開斷的相對電磨損為1／N_l(定義為Q_m)，求得∑Q_m，其電壽命就為f(x)=∑Q_m，∑Q_m為0到1之間的數字，直接作為隸屬函數x值。

5.根據權利要求3所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟三中，分、合閘同期性應滿足下列要求：相間合閘不同期≯5ms；相間分閘不同期≯3ms；同相各斷口間合閘不同期≯3ms；同相各斷口間分閘不同期≯2ms，建立三相分閘不同期性和三相和閘不同期性的隸屬函數。

6.根據權利要求3所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟三中，對于平均分閘速度與平均合閘速度，其對斷路器狀態影響的模糊分布用Gauss分布函數表示為：

f(x)=exp[-(x-ab)2]]]>

式中，x的單位為m/s,a為隸屬函數的中心，即斷路器廠家所要求的最佳速度，b為隸屬函數的寬度，根據廠家對平均分閘速度與平均合閘速度的要求而定。

7.根據權利要求3所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟三中，通過對測量斷路器的分合過程電流、電壓波形的分析，求得斷路器的接觸電阻；監測斷路器的接觸電阻了解斷路器的觸頭燒損或磨損情況，從而預測斷路器的觸頭的壽命；接觸電阻過大，反映出斷路器本身運行狀態不佳；對于斷路器影響的表示函數定義為：

f(x)=170-x170]]>

得到斷路器接觸電阻的隸屬函數。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的基于模糊理論的高壓斷路器電壽命診斷方法，其特征在于：在步驟四中，采用加權平均型模糊算子，將步驟三中已經確定的權重和關系矩陣代入下式可得到最終診斷結果之后，根據最大隸屬度原則取中的最大值相對應的V_i作為高壓斷路器電壽命的診斷結果。

式中：分別為高壓斷路器電壽命診斷指標體系中開關磨損、時間參數與其他因素3大類指標所對應的模糊關系矩陣；A為開關磨損、時間參數與其他因素3大類指標的權重；A₁、A₂、A₃分別為開關磨損、時間參數與其他因素3大類指標下各子指標的權重。