[發明專利]一種開關柜狀態監測與評估方法及系統

在審

• 申請號: 202111596045.6
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114414955A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 謝榮斌;馬春雷;朱俊;張霖;申強;楊超;孫軍;李詩勇
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 沈鑫

1.一種開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于，包括：

利用設備側狀態感知層(100)獲取開關柜(101)的狀態量，通過傳感器(102)將其轉換為電信號，并利用監測單元(103)對所述電信號進行預處理；

利用邊緣物聯代理層(200)對預處理后的信號進行數據管理、多元融合并對設備狀態進行評估；

企業平臺層(400)基于網絡傳輸層(300)傳輸過來的評估結果進行故障診斷，并根據故障診斷結果給出智能決策方案。

2.如權利要求1所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：所述開關柜(101)的狀態量為局部放電的狀態量包括超聲波、高頻脈沖放電電流、超高頻脈沖放電電流、發生局放時開關柜的金屬外殼產生的暫態地電壓；

所述局部放電的檢測方法包括超聲波檢測法、高頻電流監測法、超高頻檢測和地電波檢測法。

3.如權利要求2所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：利用監測單元(103)對所述電信號進行預處理包括，

對采樣到的初始局部放電信號進行濾波、放大、檢波以及其他可增強信號可用性的信號處理方法；

將處理過的信號整理成可以利用的數據格式。

4.如權利要求1～3任一所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：利用邊緣物聯代理層(200)對所述預處理后的信號進行數據管理、多元融合并對設備狀態進行評估包括，

利用邊緣物聯代理層(200)對傳輸過來的數據進行初步的特征提取，即計算出局部放電平均幅值、偏斜度、陡峭度，并進行數據編號；

利用多元融合神經網絡對初步提取的特征進行多元融合，根據多元融合后的特征評估設備的運行狀態。

5.如權利要求4所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：利用所述多元融合神經網絡的隱藏層對輸入值進行一次性變換，其采用的是非線性傳輸函數，第i個單元對應的輸出的表達式為：

其中，c_i(t)表示第i個隱藏單元的輸出，x_i(t)表示第i個輸入模式矢量，s_i表示第i個單元的的變換中心矢量，表示第i個中心矢量的參數，M表特征值數量。

6.如權利要求5所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：計算所述多元融合神經網絡輸出值的權重，根據所述權重計算結果評估設備的運行狀態，所述權重計算公式為：

其中，W_g∈R^T×2p,U_g∈R^T×T表示矩陣,ω_g,b_g∈R^T表示特征向量，p表示隱藏狀態的大小，x^k表示第k個特征向量的權重系數。

7.如權利要求1、5、6任一所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：根據所述權重計算結果判斷評估設備的運行狀態包括，

當時，判斷所述設備運行狀態異常。

8.如權利要求1所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：所述企業平臺層(400)基于網絡傳輸層(300)傳輸過來的評估結果進行故障診斷并根據故障診斷結果給出智能決策方案包括，

利用歷史數據案例和神經網絡算法構建開關柜局部放電診斷模型；

將設備狀態異常時的監測數據輸入所述開關柜局部放電診斷模型，得到故障類型；

基于所述故障類型診斷結果提取歷史數據庫的故障處理方法，并發出警報提醒運維人員進行故障處理。

9.如權利要求1或8所述的開關柜狀態監測與評估方法，其特征在于：所述神經網絡算法包括K近鄰算法、支持向量機、樸素貝葉斯算法、加權KNN算法。

10.一種開關柜狀態監測與評估系統，其特征在于，包括：

設備側狀態感知層(100)，包括開關柜(101)、傳感器(102)、監測單元(103)，所述傳感器(102)與所述開關柜(101)相連接，用于將所述開關柜(101)的狀態量轉換為電信號，所述監測單元(103)與所述傳感器(102)相連接，用于對所述電信號進行預處理；

邊緣物聯代理層(200)，與所述設備側狀態感知層(100)相連接，用于對預處理后的信號進行數據管理、多元融合及評估設備狀態；

企業平臺層(400)，通過網絡傳輸層(300)與所述邊緣物聯代理層(200)進行連接，用于對傳輸過來的評估結果進行故障診斷，并根據故障診斷結果給出智能決策方案。