[發明專利]一種定子線棒絕緣老化程度預測方法

有效

• 申請號: 202010364432.6
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111563622B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 汪建基;張躍;胡波;王冰豐;梁智明
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;東方電氣集團東方電機有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06V10/774;G06V10/764;G06K9/62;G06N20/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明屬于發電機絕緣老化程度分析領域，公開了一種定子線棒絕緣老化程度預測方法，對定子線棒絕緣樣品進行熱氧老化，并獲取老化樣品的2D?WAXD譜圖與SEM譜圖；使用vgg16深度學習模型對2D?WAXD譜圖進行特征提取，利用2D?WAXD譜圖對應的老化時間和vgg16提取的特征對SVM算法進行訓練，獲得第一預測模型；使用灰度共生矩陣對SEM譜圖計算紋理特征，利用SEM譜圖對應的老化時間和計算的紋理特征對SVM算法進行訓練，獲得第二預測模型；利用第一預測模型和/或第而預測模型來預測定子線棒絕緣老化程度。本發明為估計絕緣壽命提供了有效的參考依據，從而預防一些因材料絕緣老化帶來的問題，為發電機的維修與保養提供可靠的參考，具有重大的經濟價值。

技術領域

本發明屬于發電機絕緣老化程度分析領域，具體說是一種定子線棒絕緣老化程度預測方法。

背景技術

定子線棒主絕緣在大型發電機中是重要組成部分，至少占發電機制造成本的20％以上，所以其狀況的好壞對發電機的正常運行存在著重要的影響。在發電機的長期運行中，定子線棒主絕緣會因電、熱等因素的作用而遭到破壞，從而使發電機無常運行，只能被迫停產，造成巨大的損失。因此，對定子線棒主絕緣的老化情況及壽命預測評估對把握發電機的運行狀態具有重大的意義。

現有的定子線棒主絕緣壽命評估方法主要通過試驗建立局放電量、損耗因數等多種參數與其壽命之間的關系，這些方法不能對實際的發電機運行狀態做出準確的評估。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種定子線棒絕緣老化程度分析方法，本發明通過分析定子線棒主絕緣不同老化時間下的2D-WAXD與SEM譜圖特征，結合支持向量機算法來對其老化過程進行分析預測，表現出良好的效果，分析的結果可以為把握發電機的運行狀態與維護做參考，能夠帶來不錯的經濟效益。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種定子線棒絕緣老化程度預測方法，包括如下步驟：

S1，對定子線棒絕緣樣品進行熱氧老化，得到老化樣品；在熱氧老化過程中，每隔預設時間取出部分老化樣品，并獲取老化樣品的2D-WAXD譜圖與SEM譜圖，記錄老化樣品進行熱氧化的時間并作為老化時間；

S2，使用vgg16深度學習模型對2D-WAXD譜圖進行特征提取；

S3，把每個2D-WAXD譜圖對應的老化時間和vgg16提取的特征作為一條訓練數據，按預設比例拆分成訓練集和測試集，將訓練集和測試集輸入到SVM算法進行訓練，訓練時調節SVM算法中的參數，選擇準確率高且泛化性能好的參數作為預測新數據的模型的參數，獲得第一預測模型；

S4，使用灰度共生矩陣對SEM譜圖計算紋理特征；

S5，把每個SEM譜圖對應的老化時間和計算的紋理特征作為一條訓練數據，按預設比例拆分成訓練集和測試集，將訓練集和測試集輸入到SVM算法進行訓練，訓練時調節SVM算法中的參數，選擇準確率高且泛化性能好的參數作為預測新數據的模型的參數，獲得第二預測模型；

S6，根據所述第一預測模型來預測定子線棒絕緣老化程度；

或者，根據所述第二預測模型來預測定子線棒絕緣老化程度；

或者比較第一預測模型和第二預測模型的預測結果，根據預測結果采用第一預測模型或第二預測模型來預測定子線棒絕緣老化程度。

優選的，定子線棒絕緣樣品的獲取過程為：取定子線棒直線段，再從定子線棒上剝離下絕緣樣品，得到單層或多層堆疊的絕緣片材，以所述絕緣片材作為定子線棒絕緣樣品；

對定子線棒絕緣樣品進行熱氧老化時，老化溫度為180℃至210℃之間，每隔固定時間取出等量的樣品片供后續測試使用，例如每隔10h取出4片樣品。

優選的，S2包括如下過程：