[發(fā)明專利]一種配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410692092.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN105699796A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓利鵬;于鑫;汪健;劉呈昌;鄧小琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司丹東供電公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務(wù)所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

1.一種配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)裝置，其特征在于：包括信號(hào)采集單元、A/D 轉(zhuǎn)換單元、CPU中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，所述信號(hào)采集 單元由電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、降雨量傳感器和熔斷器投運(yùn)時(shí)間計(jì)時(shí)器構(gòu) 成，A/D轉(zhuǎn)換器選用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，CPU中央處理單元選用型號(hào)為 STC12C5A60S2的單片機(jī)，4G通信傳輸單元為ME3760型號(hào)的LTE模塊，人機(jī)交互信息顯示 模塊為HG1286402C型號(hào)的液晶顯示模塊，信號(hào)采集模塊采集的變壓器電流、變壓器電壓、 熔斷器溫度、雨量、熔斷器投運(yùn)時(shí)間五個(gè)信號(hào)輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換 單元的輸出端與CPU中央處理單元的輸入端連接，所述CPU中央處理單元的串口與人機(jī)交 互信息顯示單元和4G通信傳輸單元的輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述 的電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、降雨量傳感器和熔斷器投運(yùn)時(shí)間計(jì)時(shí)器分別是 DHC03B型電流互感器、DH51D6V0.4B型電壓互感器、HE-200紅外溫度傳感器、BL- YW900雷達(dá)液位傳感器和DS12C887型號(hào)時(shí)鐘芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)裝置，其特征在于：所 述信號(hào)采集單元的輸出端分別經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端 AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、AIN4，A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸出端EOC、I/O、IN、 OUT、CS分別連接到單片機(jī)STC12C5A60S2芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4引腳，單 片機(jī)STC12C5A60S2芯片的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3與液晶顯示模塊的SCL、DIO、CS、 RESET連接，進(jìn)行串口通信，單片機(jī)STC12C5A60S2芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊 ME3760的DATA、DATA1端相連，4G通信模塊的ATN1端通過天線將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)方調(diào) 度。

4.利用配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)裝置進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，其特征在于包括以下 步驟：

步驟一：建立配電變壓器熔斷器剩余壽命演化系統(tǒng)的狀態(tài)向量：

在固定時(shí)間間隔測(cè)量變壓器電流、變壓器電壓、熔斷器溫度、雨量、熔斷器投運(yùn)時(shí) 間，在一系列時(shí)刻t₁,t_2,...,t_n(n為自然數(shù)，n＝1,2,…)得到變壓器電流、變壓器電壓、熔斷 器溫度、雨量、熔斷器投運(yùn)時(shí)間構(gòu)成的一系列狀態(tài)向量：

Xt1=(x11,x12,x13,x14,x15)TXt2=(x21,x22,x23,x24,x25)T...Xtn=(xn1,xn2,xn3,xn4,xn5)T---(1)]]>

步驟二：給定初始權(quán)值向量：

隨機(jī)給定t₁時(shí)刻的對(duì)應(yīng)的連接權(quán)值向量

Wt1=(w11,w12,w13,w14,w15)T---(2)]]>

即為初始權(quán)值向量。

步驟三：修正權(quán)值向量：

任一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)向量輸入后，權(quán)值向量調(diào)整量為：

Wtn=WtnTXtn---(3)]]>

為調(diào)整加速系數(shù)。

給定壽命閾值控制量K_D，令熔斷器剩余壽命的實(shí)際預(yù)測(cè)值為

ytn=WtnTXtn---(4)]]>

則權(quán)值調(diào)整方程式為：

Wtn=ytnKDXtn---(6)]]>

步驟四：計(jì)算權(quán)值向量最終值W₀：

定義t_n為壽命閾值控制量K_D與實(shí)際預(yù)測(cè)值之差，有：

tn=ytnKD---(5)]]>

若t_n時(shí)刻有：t_n小于給定值，則此時(shí)對(duì)應(yīng)的即為權(quán)值向量最終值W₀。

步驟五：計(jì)算配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)值：

對(duì)于任一時(shí)刻t_n+1，根據(jù)W₀，有：

ytn+1=Wtn1TXtn+1---(4)]]>

即為配電變壓器熔斷器剩余壽命預(yù)測(cè)值。