[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)避雷器故障風險指數(shù)預測方法

有效

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• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104281884B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 汪健;安芷瑤;于笑辰;朱逸鵬;回茜
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司丹東供電公司
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 李叢

技術領域

本發(fā)明屬于輸配電監(jiān)測技術領域，特別涉及一種配電網(wǎng)避雷器故障風險指數(shù)預測方法。

背景技術

配電網(wǎng)避雷器在運行過程中，由于避雷器絕緣損壞，內部閥片失效、罐體密封泄漏等會導致避雷器發(fā)生故障，避雷器一旦發(fā)生故障，就有可能導致避雷器的非雷擊時誤動和雷擊時拒動，從而導致電網(wǎng)事故，目前，針對避雷器故障的檢測和評估方法主要是通過定期試驗檢測并對其故障情況進行統(tǒng)計分析，總結其規(guī)律等方面的研究。

針對電網(wǎng)運行方式日益復雜化，沿海和多霧霾環(huán)境的挑戰(zhàn)，避雷器故障嚴重影響電網(wǎng)的安全運行，需要深入開展其故障風險預測的基礎性問題研究。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種配電網(wǎng)避雷器故障風險指數(shù)預測方法，通過建立適合工程實際應用的配電網(wǎng)避雷器故障風險指數(shù)預測模型，有效地解決對避雷器故障未來狀態(tài)的掌握，進而合理安全的安排避雷器運行檢修及更換。

本發(fā)明的技術方案實現(xiàn)的步驟如下：

一種配電網(wǎng)避雷器故障風險指數(shù)預測方法，包括以下步驟：

步驟一：建立避雷器故障風險指數(shù)演化系統(tǒng)的時間序列：

在固定時間間隔對避雷器累積故障時間、溫度、濕度、風速、降雨量進行測量，將避雷器累積故障時間與避雷器總運行時間的比作為避雷器故障風險指數(shù)，即：

則，在一系列時刻t₁,t₂,...,t_n(n為自然數(shù)，n＝1,2,…)得到避雷器故障風險指數(shù)、溫度、濕度、風速、降雨量時間序列：

步驟二：重構避雷器故障風險指數(shù)演化非線性動力學系統(tǒng)的相空間F_Y：

PF_i為重構的時間序列相空間相內的相點，i＝1,2,…,N，N表示第N時刻，τ_jt和m_jt為第jt個時間序列的延遲時間和嵌入維數(shù)，重構相空間的嵌入維數(shù)m＝m₁+m₂+...+m_jt；第jt個時間序列的嵌入維數(shù)m_jt由下式決定：

其中：PF_i(m_jt+1)是(m_jt+1)維重構的系統(tǒng)相空間中的第i個相點，n(i,m_jt)是在m_jt維系統(tǒng)相空間中使相點是相點PF_i(m_jt)的最鄰近點的整數(shù)，jt＝1,2,…,5；

延遲時間τ_jt的選擇采用自相關函數(shù)法，選取自相關函數(shù)：

取自相關函數(shù)第一個過零點時對應的τ_jt為延遲時間，其中，j＝1,2,…,m_it-1；

步驟三：計算避雷器故障風險指數(shù)演化系統(tǒng)相空間中下一時刻的相點：

在相空間F_Y中計算根據(jù)已知的N個相點，建立權值函數(shù)：

其中：i＝1,2,...,N，第i個相點到相空間中心點并且到PF_centr的距離為d_i＝||PF_i-PF_centr||，d_min是d_i中的最小值。建立下一時刻未知相點的線性擬合函數(shù)為：

PF_N+1＝a·e+b·PF_N(6)

其中，i＝1,2,...,N，e＝(1,1,...,1)^T，a,b為擬合參數(shù)，應用加權最小二乘法：

將F_un對參數(shù)a,b求偏導有：

求解方程組可得擬合參數(shù)a,b，則可計算出下一未知相點預測值為：

PF_N+1＝a+bPF_N (9)

步驟四：計算避雷器故障風險指數(shù)預測值：

將步驟三中計算得到的PF_N+1作為相空間(2)中的第N+1個相點，則可得新的相空間為：

令τ_jt＝1(jt＝1,2,…,5)，可得其中的fv_1,N+1即為避雷器故障風險指數(shù)預測值。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果為：