[發明專利]一種低壓斷路器電壽命預測方法及系統

在審

• 申請號: 202211524382.9
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN116008795A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 陳長基;吳達雷;陳偉;孫云海;符昌麟;陳愛華
• 申請（專利權）人: 海南電網有限責任公司五指山供電局;海南電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 侯華民

本發明提供一種低壓斷路器電壽命預測方法及系統，該方法包括：S101、輸入被測斷路器的觸點動態電阻估計值；S102、輸入被測斷路器觸頭動態電阻的真實測量值；S103、使用狀態更新方程估計低壓斷路器觸頭當前狀態；S104、使用斷路器的動態模型計算下一次迭代的動態電阻預測狀態；S105、根據每次迭代的動態電阻預測狀態判斷被測斷路器的電壽命，本發明僅利用上一次和當前時刻測量的斷路器觸頭動態電阻來預測下次觸頭的動態電阻，基于預測的觸頭動態電阻來判斷低壓斷路器的壽命是否達到上限，從而能夠通過有限次的測試和數據采集可以預測出斷路器的電壽命，可節省大量的測試時間。

技術領域

本發明涉及低壓斷路器監測技術領域，尤其涉及一種低壓斷路器電壽命預測方法及系統。

背景技術

斷路器的電耐久性主要由觸頭的電磨損決定，表現為斷路器電壽命。斷路器分斷過程中電弧對觸頭的侵蝕會影響斷路器分斷短路電流的能力，嚴重情況下會導致分斷失敗。當觸頭材料和結構確定后，觸頭參數和本體參數基本固定。隨著觸頭被電弧燒蝕的程度越來越嚴重，表現為其直流動態電阻增大。現有技術中，對斷路器的壽命的判斷方法主要包括：通過視覺方案分析斷路器觸頭的燒蝕情況以判斷斷路器的壽命，其缺點是需要采用成本較高的攝像頭來實時監測觸頭的燒蝕情況；或者人工拆開斷路器外殼測量動靜觸頭的厚度和超程，根據經驗判斷當前斷路器的狀態，這種方式的缺點是需要投入一定的人力，且操作較為繁瑣。因此，有必要研發一種成本更低、耗費人力更少的低壓斷路器電壽命預測方法。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種低壓斷路器電壽命預測方法及系統，可僅利用上一次和當前時刻測量的斷路器觸頭動態電阻來預測下次觸頭的動態電阻，從而提前預測斷路器剩余壽命。

為實現上述發明目的，本發明第一方面提供一種低壓斷路器電壽命預測方法，所述方法包括以下步驟：

S101、輸入被測斷路器的觸點動態電阻估計值；

S102、輸入被測斷路器觸頭動態電阻的真實測量值；

S103、使用狀態更新方程估計低壓斷路器觸頭當前狀態；

S104、使用斷路器的動態模型計算下一次迭代的動態電阻預測狀態；

S105、根據每次迭代的動態電阻預測狀態判斷被測斷路器的電壽命。

進一步的，步驟S101中，僅在所述方法第一次被執行時輸入被測斷路器的觸點動態電阻估計值。

進一步的，步驟S103中，被測斷路器觸頭動態電阻的狀態更新方程如下式所示：

其中，是第n次R的估計值；是R的先驗估計值，在時間n-1時計算出；G_n是預設的系統增益；R_n是第n次實驗的觸點動態電阻測量值。

進一步的，步驟S104中，斷路器的動態模型為斷路器觸點動態接觸電阻隨分合閘實驗次數變化的函數，其表達式如下所示：

Rt＝a+e^bt

其中，Rt是第t組分合閘實驗后的斷路器接觸點動態電阻值；a、b是與斷路器規格相關的系數；e是自然常數，為一個無限不循環小數。

進一步的，步驟S105中，當在迭代過程中判斷下一次的動態電阻預估值比本次的測量值偏差一個數量級時，判斷低壓斷路器的電壽命即將達到上限，生成相應的提示信息并輸出。

進一步的，在步驟S101前，還包括以下步驟：

S201、獲取若干個低壓斷路器的觸點動態電阻值真實數據；

S202、對步驟S201獲取的觸點動態電阻真實值數據進行擴展處理，獲得觸點動態電阻值擴展數據；