[發(fā)明專利]一種基于多參量的絕緣子劣化程度預(yù)測方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114034997A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高拓宇;錢聰;汪仁杰;曹軍;陳東陽;錢林清;趙張勇;張東東
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮;王萍

一種基于多參量的絕緣子劣化程度預(yù)測方法及系統(tǒng)，方法包括：在線監(jiān)測復(fù)合絕緣子的劣化狀態(tài)參量；對劣化狀態(tài)參量進(jìn)行歸一化處理；基于試驗(yàn)手段，獲取不同劣化狀態(tài)參量下的復(fù)合絕緣子的劣化程度檢測參數(shù)；基于灰色理論算法，建立復(fù)合絕緣子劣化程度預(yù)測模型；利用歸一化后的劣化狀態(tài)參量和劣化程度檢測參數(shù)構(gòu)成輸入序列，輸入至復(fù)合絕緣子劣化程度預(yù)測模型中；由模型輸出復(fù)合絕緣子劣化程度的預(yù)測值。本發(fā)明充分考慮了電氣、環(huán)境、結(jié)構(gòu)等多類參數(shù)對劣化程度的影響，提升預(yù)測準(zhǔn)確性和可靠性；其中劣化狀態(tài)參量通過在線監(jiān)測獲取，無需對電網(wǎng)進(jìn)行改造；監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取，節(jié)省人工，提高監(jiān)測效率，降低運(yùn)維人員工作的盲目性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于多參量的絕緣子劣化程度預(yù)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

復(fù)合絕緣子由于其重量輕體積小，機(jī)械性能好，抗污能力強(qiáng)，同時(shí)具有安裝方便，與傳統(tǒng)瓷絕緣子具有可互換性的特點(diǎn)而被大范圍使用，然而隨著復(fù)合絕緣子的大量使用，運(yùn)行中也逐漸暴露出一些問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，復(fù)合絕緣子在我國電網(wǎng)中已掛網(wǎng)運(yùn)行30多年，長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，復(fù)合絕緣子的使用有效降低了污穢地區(qū)的污閃事故率，大大減輕了繁重的清掃及零值檢測等運(yùn)行維護(hù)管理工作，是解決污穢地區(qū)特別是重污穢地區(qū)輸電線路外絕緣污閃問題的有效方法之一。

復(fù)合絕緣子現(xiàn)場損壞的原因可分為兩類：機(jī)械方面的損壞，主要是指復(fù)合絕緣子在運(yùn)行中發(fā)生的芯棒脆斷、因臺(tái)風(fēng)等外力的作用導(dǎo)致的芯棒折斷等，這類事故的原因和機(jī)理尚沒有統(tǒng)一認(rèn)識，但這類事故有可能引起電網(wǎng)出現(xiàn)惡性事故，后果十分嚴(yán)重；電氣方面的劣化，主要表現(xiàn)在憎水性下降或喪失、泄漏電流增加等方面，導(dǎo)致復(fù)合絕緣子發(fā)生界面擊穿、沿面閃絡(luò)等絕緣事故，界面擊穿通常是由于偶聯(lián)劑使用不當(dāng)或制作工藝存在缺陷引起的，沿面閃絡(luò)的原因主要有雷擊、鳥害、污閃、冰閃、大風(fēng)、外力等。

結(jié)合當(dāng)前建設(shè)“特高壓”工程、“西電東送”工程和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的時(shí)代背景，大規(guī)模推廣復(fù)合絕緣子在輸電線路上運(yùn)行的趨勢，對復(fù)雜環(huán)境下復(fù)合絕緣子性能退化、劣化的評價(jià)需要，加強(qiáng)復(fù)合絕緣子監(jiān)測及劣化評價(jià)與壽命預(yù)測預(yù)警、盡力消除一切故障隱患是保障復(fù)合絕緣子正常工作、電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

針對復(fù)合絕緣子的劣化問題，各國學(xué)者展開了大量的研究。現(xiàn)有技術(shù)1(CN108732470A)“一種基于提升小波時(shí)間序列法的劣化絕緣子預(yù)測方法”，采集不同間隔時(shí)間段待診斷絕緣子串的紅外熱像圖譜，并從中提取絕緣子串紅外熱像圖譜中每片絕緣子的盤面和鋼帽溫度差作為特征量，得出盤面和鋼帽溫度差不同間隔的時(shí)間序列，以該時(shí)間序列作為絕緣子劣化預(yù)測的特征參量；以現(xiàn)有技術(shù)1代表，多采用靜態(tài)接觸角法、紅外光譜法等方法對運(yùn)行多年的復(fù)合絕緣子的理化特性進(jìn)行測試，對其劣化特性進(jìn)行分析。或者一些學(xué)者對復(fù)合絕緣子的表面憎水性及微觀結(jié)構(gòu)展開分析，通過與新試樣的劣化特性進(jìn)行對比得出劣化過程中硅橡膠表面劣化的原因，進(jìn)而推測劣化老化特性。此外，現(xiàn)有技術(shù)2(CN112285495A)“一種基于電場分布檢測輸電線路絕緣子劣化判別方法”，以絕緣子表面軸向電場實(shí)測值作為絕緣子劣化預(yù)測的特征參量；現(xiàn)有技術(shù)3(CN109358271A)“一種基于MEMS光纖微電流傳感技術(shù)的絕緣子劣化及污穢檢測方法”，采用MEMS光纖微電流傳感器構(gòu)建污穢劣化絕緣子檢測系統(tǒng)，通過檢測絕緣子串微電流特征判斷絕緣子運(yùn)行狀態(tài)信息；以現(xiàn)有技術(shù)2和3為代表，亦可通過電導(dǎo)電流法對現(xiàn)場運(yùn)行的復(fù)合絕緣子狀態(tài)進(jìn)行評估。分析現(xiàn)有技術(shù)2至4發(fā)現(xiàn)，在預(yù)測絕緣子劣化程度時(shí)采用的特征量集中在溫度、電壓和電流這些參量上，并未全面考慮絕緣子劣化的不同影響因素，因此現(xiàn)有技術(shù)關(guān)于復(fù)合絕緣子劣化程度的預(yù)測可靠性較低。