[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011452933.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112729381B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 留嘉豪;張英豪;彭曼;王鋒;黃小偉;羅森豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州致新電力科技有限公司;白云電氣研究院（南京）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 分類(lèi)號(hào): G01D21/02;G06F18/10;G06N3/048;G06N3/08
• 代理公司: 廣州知友專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 高修華;周克佑

1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1：采集所述高壓斷路器在正常、斷軸、欠壓狀態(tài)下分合閘時(shí)的電流、振動(dòng)、機(jī)械行程數(shù)據(jù)和上下開(kāi)距點(diǎn)數(shù)據(jù)，并以正常、斷軸、欠壓的狀態(tài)作為采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的故障標(biāo)簽，其中所述高壓斷路器分合閘過(guò)程中用相同的頻率同步采集所述高壓斷路器的電流和振動(dòng)數(shù)據(jù)；

S2：數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括振動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、電流數(shù)據(jù)處理，

S2.1：振動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理，使用小波軟閾值降噪方法對(duì)采集的所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，

S2.2：電流數(shù)據(jù)處理，使用小波軟閾值降噪方法對(duì)采集的所述電流數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，降噪后的所述電流數(shù)據(jù)通過(guò)兩次梯度運(yùn)算獲取第一個(gè)峰值作為電流數(shù)據(jù)的起始坐標(biāo)，按順序獲得兩個(gè)極小值分別對(duì)應(yīng)電流的兩個(gè)峰值坐標(biāo)，從所述電流數(shù)據(jù)的起始坐標(biāo)位置，對(duì)齊電流數(shù)據(jù)后截取定長(zhǎng)的一段振動(dòng)數(shù)據(jù)；

S3：將所述高壓斷路器分合閘過(guò)程中的振動(dòng)特征、電流特征、機(jī)械特征及對(duì)應(yīng)的故障標(biāo)簽作為數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集中每個(gè)樣本的格式為{x(1),…,x(I),x(I+1),…,x(I+J),d(i)}，其中前I個(gè)數(shù)據(jù)為所述步驟S2.2中截取的振動(dòng)數(shù)據(jù)作為振動(dòng)特征，{x(I+1),…,x(I+J)}的數(shù)據(jù)包括電流數(shù)據(jù)兩個(gè)峰值的坐標(biāo)作為電流特征、上下開(kāi)距點(diǎn)的坐標(biāo)作為機(jī)械特征，d(i)為故障標(biāo)簽，隨機(jī)選取所述數(shù)據(jù)集中80％的樣本作為訓(xùn)練集，余下的作為測(cè)試集，并隨機(jī)選取當(dāng)前所述訓(xùn)練集的20％樣本作為驗(yàn)證集；

S4：通過(guò)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和WideDeep模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，通過(guò)驗(yàn)證集得到最優(yōu)的高壓斷路器故障預(yù)診模型；

S5：使用測(cè)試集對(duì)所述高壓斷路器故障預(yù)診模型進(jìn)行測(cè)試，評(píng)估所述故障預(yù)診模型的準(zhǔn)確度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法，其特征在于：所述電流數(shù)據(jù)通過(guò)負(fù)荷電流傳感器和開(kāi)斷電流傳感器采集。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法，其特征在于：所述振動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)振動(dòng)傳感器采集。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法，其特征在于：所述負(fù)荷電流傳感器、開(kāi)斷電流傳感器、振動(dòng)傳感器的采集頻率均為200kHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法，其特征在于：所述機(jī)械行程數(shù)據(jù)、上下開(kāi)距點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)械特性儀采集。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器的故障診斷方法，其特征在于：所述機(jī)械特性儀還采集頻率一致的電流數(shù)據(jù)。