[發明專利]一種基于模糊評價法的電纜絕緣劣化類型判別方法及系統

有效

• 申請號: 201910249327.5
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109992879B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 趙學風;趙艾萱;蒲路;林濤;段瑋;孫浩飛;李嘉明;陳曦;徐龍;鄧軍波;張冠軍
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司電力科學研究院;西安交通大學;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01R27/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于模糊評價法的電纜絕緣劣化類型判別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過FDS測試獲得待測電纜的復極化率χ*，所述復極化率χ*包括實部χ’和虛部χ”兩部分；

步驟2，通過改進H-N模型的參數提取方法，根據步驟1得到的復極化率χ*獲得極化χ_re、直流電導σ_dc和跳躍電導δ；

步驟3，通過步驟2獲得的極化χ_re、直流電導σ_dc和跳躍電導δ，基于模糊評價法實現待測電纜絕緣劣化類型的判別；

其中，步驟2中改進H-N模型的表達式為：

式中，α，β和γ為擬合系數，取值范圍為0～1；ω為角頻率；τ極化時間常數；ε₀真空介電常數；

其中，步驟3具體包括：

將步驟2提取獲得的極化χ_re、直流電導σ_dc和跳躍電導δ，構建為因素集，表達式為：

U＝{u₁,u₂,u₃}

式中，u₁代表極化χ_re；u₂代表直流電導σ_dc；u₃代表跳躍電導δ；

構建判斷集，用于對應最終類別評價結果，表達式為：

V＝{v₁,v₂,v₃}

其中，v₁代表正常；v₂代表老化；v₃代表受潮；

將因素集與判斷集對應，實現待測電纜絕緣劣化類型的判別；

隸屬度函數用于評價每條電纜的因素集中元素在判斷集中的隸屬程度，其包含了標準化和隸屬度函數賦值；

標準化的方式采用越小越優型指標，表達式為：

對標準化后所有因素集結果采用相同的隸屬度函數，表達式為：

式中，x_i為標準化后的參數；max x’為對應參數的最大取值；x_i’為參數的初值；min x’為對應參數的最小取值；i為參數類型，i＝1或2或3；μ_i(x)為對應的隸屬度函數；

對每項因素集中的因素求取相應的隸屬度，組成相應的模糊綜合評價矩陣R，將模糊綜合評價矩陣R與權重矩陣A相乘后，得到最終結果B，表達式為：

式中，表示模糊合成算子；B為模糊綜合評價集；b_k的含義為綜合考慮所有因素后，評判對象對判斷集中的第k個元素的隸屬度；模糊合成算子選擇M(·，⊕)算子，即相乘相加型；

其中，

當b₁小于0.5時，則電纜的已經出現嚴重劣化；若b₂比b₃的值大，則電纜以老化為主；b₂比b₃的值小時，則電纜以受潮為主；b₁的取值越小，b₂或b₃的取值越大，說明該類型絕緣劣化發展程度越嚴重。

2.根據權利要求1所述的一種基于模糊評價法的電纜絕緣劣化類型判別方法，其特征在于，步驟3中，權重矩陣A用于評價提取得到的H-N參數與電纜絕緣劣化類型的對應關系，取值為A＝(0.2，0.4，0.4)。

3.根據權利要求1所述的一種基于模糊評價法的電纜絕緣劣化類型判別方法，其特征在于，步驟1的FDS測試方法具體包括：測試在環境溫度-5℃～45℃且空氣相對濕度不大于80％的條件下進行；

所用設備的電源電壓取值為220±20V，電源頻率取值為50±0.5Hz；

待測電纜測試前必須停電并接地至少2小時并用無水乙醇進行擦拭接頭；

拆除電纜兩端的屏蔽和鋼鎧接地。

4.根據權利要求3所述的一種基于模糊評價法的電纜絕緣劣化類型判別方法，其特征在于，步驟1的FDS測試中，如待測電纜為SF₆終端，須將電纜頭從T型靴套中拔出。