[發(fā)明專利]一種特高壓換流站交流濾波器在線故障診斷分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711207686.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107992665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志遠(yuǎn);張沈習(xí);韋鵬;史磊;李君宏;張志賢;高海洋;徐輝;王文剛;寧復(fù)茂;謝偉鋒;韓慧麟;武嘉薇;尹琦云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司;上海交統(tǒng)電力科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06N3/04
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

本發(fā)明提供一種特高壓換流站交流濾波器在線故障診斷分析方法，屬于交流濾波器故障診斷領(lǐng)域，以解決目前的故障診斷方法存在隨機(jī)性較高、適用范圍有限及不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的問(wèn)題。方法包括：根據(jù)特高壓換流站的故障錄波器記錄的歷史波形數(shù)據(jù)采用收網(wǎng)算法訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以確定RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型參數(shù)，模型參數(shù)包括RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中心、權(quán)重和寬度；根據(jù)特高壓換流站的故障錄波器記錄的數(shù)據(jù)獲取特高壓換流站的當(dāng)前波形數(shù)據(jù)，并對(duì)當(dāng)前波形數(shù)據(jù)進(jìn)行特征量提取，提取的特征量包括時(shí)域特征量和頻域特征量；對(duì)提取的特征量進(jìn)行歸一化處理；將歸一化處理后的特征量輸入訓(xùn)練好的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)訓(xùn)練好的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果診斷交流濾波器是否出現(xiàn)故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特高壓換流站交流濾波器故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種特高壓換流站交流濾波器在線故障診斷分析方法。

背景技術(shù)

特高壓換流站是直流輸電系統(tǒng)中直流和交流進(jìn)行相互能量轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)。換流站輸電原理與常規(guī)交流變電站存在著很大不同。在直流輸電系統(tǒng)中，需要消耗大量的無(wú)功，同時(shí)，其換流后的波形存在大量諧波，因此，在換流站內(nèi)需要配備多個(gè)交流濾波器組。交流濾波器組由于發(fā)熱量大、體積大等特點(diǎn)，通常被布置在戶外場(chǎng)地，飽經(jīng)風(fēng)吹日曬，因此容易發(fā)生缺陷。當(dāng)缺陷到達(dá)一定程度時(shí)，站內(nèi)的保護(hù)裝置會(huì)檢測(cè)到該故障，進(jìn)而發(fā)出告警信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)則直接跳開(kāi)交流濾波器組。

交流濾波器組的常見(jiàn)故障情況可分為以下三類。(1)元件故障：電容器單元漏油，電阻器、電抗器損壞等情況的發(fā)生會(huì)造成三相電流的不平衡及諧波的增加；(2)斷路器本體機(jī)械故障：斷路器本體的機(jī)械故障會(huì)影響三相合閘的同步性；(3)接頭老化：金屬材料的接頭容易遭受氧化，導(dǎo)致接觸電阻變大，造成異常發(fā)熱。

目前，交流濾波器組故障的發(fā)現(xiàn)主要通過(guò)人工巡視、紅外測(cè)溫、保護(hù)告警等手段。其中，人工巡視頻率低，發(fā)現(xiàn)故障具有較高的隨機(jī)性；紅外測(cè)溫具有較好的發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點(diǎn)的能力，但僅能檢測(cè)設(shè)備外殼、接頭等部位，適用范圍有限；而通過(guò)保護(hù)告警的方式來(lái)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，設(shè)備已經(jīng)影響到直流輸電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，早期微小的電壓、電流差異并不能在第一時(shí)間被檢測(cè)到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決目前的特高壓換流站交流濾波器的故障診斷方法存在隨機(jī)性較高、適用范圍有限及不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)問(wèn)題，提供一種特高壓換流站交流濾波器在線故障診斷分析方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種特高壓換流站交流濾波器在線故障診斷分析方法，包括下列步驟：

S1，根據(jù)特高壓換流站的故障錄波器記錄的歷史波形數(shù)據(jù)采用收網(wǎng)算法訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以確定RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型參數(shù)，所述模型參數(shù)包括RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中心、權(quán)重和寬度；

S2，根據(jù)特高壓換流站的故障錄波器記錄的數(shù)據(jù)獲取特高壓換流站的當(dāng)前波形數(shù)據(jù)，并對(duì)當(dāng)前波形數(shù)據(jù)進(jìn)行特征量提取，提取的特征量包括時(shí)域特征量和頻域特征量；

S3，對(duì)提取的特征量進(jìn)行歸一化處理；

S4，將歸一化處理后的特征量輸入訓(xùn)練好的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)訓(xùn)練好的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果診斷交流濾波器是否出現(xiàn)故障。

可選地，所述時(shí)域特征量包括斷路器的分合閘時(shí)間T、交流濾波器分合閘時(shí)錄下波形中的電流最大值I_max和電流最小值I_min及三相匹配度γ；其中：

T＝max(T_A,T_B,T_C) (1)

公式(1)中，T_A、T_B和T_C分別為交流濾波器A、B、C三相的分合閘時(shí)間；