基于灰密参数的悬式绝缘子积污难易程度的标定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统外绝缘领域，尤其涉及一种基于灰密参数的悬式绝缘子积污 难易程度的标定方法。
【背景技术】
[0002] 目前，电力系统输电线路所用的悬式瓷和玻璃绝缘子已不局限于标准盘形悬式 绝缘子。典型的悬式绝缘子的外形分为四种：标准外形，空气动力学外形（或称为开放外 形），防雾外形，双层伞与三层伞外形（外伞形）。
[0003] 四种典型外形的瓷和玻璃悬式绝缘子的积污难易度已被定性地区分。比如，标准 外形较易积污，可用于污秽很轻的地区，空气动力学外形相比于标准外形不易积污，可用于 严重污染的工业地区等。但是，如何定量标定不同型号瓷和玻璃绝缘子的积污难易度的问 题目前还没有得到解决。
[0004] 灰密（nonsolubledepositdensity，NSDD)是用于度量绝缘子积污水平的参数 之一，灰密表示绝缘子表面不可溶污秽物的积累量。目前，普遍采用人工擦洗绝缘子表面污 秽的方法进行灰密的测算，但该方法存在较大的随机误差，直接导致同一地区同种绝缘子 的灰密测算值变化范围较大，而在不同地区测得的绝缘子灰密测算值数值则相差更大。
[0005] 综上所述，现有的悬式绝缘子积污难易程度标定方法已无法满足实际工作的需 要，亟需一种标定结果更为准确的且适用于不同型号悬式瓷和玻璃绝缘子积污难易度的标 定方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种基于灰密参数的悬式绝缘子积污难易程度的标定方 法，能够避免外绝缘配置的盲目性，标定结果更为准确，同时能够避免对该型号绝缘子进行 重复积污试验，节省企业的人力、财力和物力。
[0007] 本发明采用下述技术方案：
[0008] 基于灰密参数的悬式绝缘子积污难易程度的标定方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0009] A:分别测量N个待标定绝缘子表面的灰密，然后将标准盘形悬式绝缘子作为参照 绝缘子，测量与每个待标定绝缘子同地点同高度悬挂的标准盘形悬式绝缘子表面的灰密； 然后进入步骤B;
[0010] B:以标准盘形悬式绝缘子的灰密作为基准，分别计算每一个待标定绝缘子的灰密 与对应的标准盘形悬式绝缘子的灰密的比值，该比值作为归一化灰密；然后将待标定绝缘 子的N个归一化灰密放于同一集合中，得到该待标定绝缘子的归一化灰密集合；然后进入 步骤C;
[0011] C:计算该待标定绝缘子的归一化灰密集合中所有数据的平均值无和标准差S;然 后进入步骤D;
[0012] 平均值无的计算公式为：
[0013]
[0014] 其中，Xi为归一化灰密集合中的归一化灰密数据，i= 1，2，……，N;
[0015] 标准差s的计算公式为：
[0016]
[0017] 其中，Xi为归一化灰密集合中的归一化灰密数据，无为待标定绝缘子的归一化灰 密集合中的所有数据的平均值，i= 1，2，……，N;
[0018] D:计算归一化灰密集合中的可疑值i;然后根据得到的可疑值{计算用于检验可 疑值i是否为归一化灰密集合中离群值的检验统计量g;然后进入步骤E;
[0019] 可疑值i的计算公式为：
[0020]
[0021] 检验统计量g的计算公式为：
[0022] _
,
[0023] 其中，xmin为归一化灰密集合中所有数据中的最小值，xmax为归一化灰密集合中所 有数据中的最大值，无为待标定绝缘子的归一化灰密集合中的所有数据的平均值；s为待标 定绝缘子的归一化灰密集合中所有数据的标准差；
[0024] E:利用判断公式判断归一化灰密集合中的可疑值f是否为离群值，判断公式为 g>gP(N)；
[0025] 其4 gP(N)为离群值检验的临界值，下标p为 point首字母并非变量，a= 〇. 95/^,^2为自由度为（N-2)的t分布在显著性水平为a/ IN (2N)时的临界值；
[0026] 在判断归一化灰密集合中的可疑值i是否为离群值时，若g>gP(N)，则将此可疑值 X从归一化灰密集合中排除，然后返回步骤D;若g彡gp (N)，则进入步骤F;
[0027] F:计算排除了离群值的灰密集合对应的正态总体期望的95%置信区间上界cu，计 算公式：
；以计算得到的灰密集合对应的正态总体期望的95%置信区 间上界cu作为待标定绝缘子的灰密标定值；标准盘形悬式绝缘子的积污难易度特征值为 1，即标准盘形悬式绝缘子的灰密标定值为1;
[0028] 其中，N#为排除了离群值的归一化灰密集合中的灰密数据个数，？为排除了离群 值的归一化灰密集合中所有数据的平均值，s'为排除了离群值的归一化灰密集合中所有 1-(X 数据的标准差；a= 〇. 95，〖h表示自由度为（N#-l)的t分布在显著性水平为时 的临界值，7的计算公式为
[0029]
霉中，x/为排除了离群值的归一化灰密集合中的归一化灰密 数据，i= 1，2，……，N*;[0030] 标准差s'的计算公式为：
[0031]
[0032] 兵〒，万排际J呙辟但的归一化灰密集合中的归一化灰密数据，P为排除了 离群值的归一化灰密集合中所有数据的平均值，N#为排除了离群值的归一化灰密集合中的 灰密数据个数，i= 1，2，……，N#。
[0033] 所述的步骤A中，待标定绝缘子的数量N大于等于10个。
[0034] 所述的步骤A中，采用人工擦洗绝缘子表面污秽的方法测量N个待标定绝缘子表 面的灰密。
[0035] 本发明以同地点且同高度悬挂的标准盘形悬式瓷绝缘子的积污难易度为基准，得 到待标定绝缘子相对于标准盘形悬式瓷绝缘子的积污难易度的比值，然后将比值的集合作 为归一化灰密，再将归一化灰密样本中的离群值进行剔除，最后再基于灰密参数的绝缘子 积污难易度特征值的求解。本发明能够避免外绝缘配置的盲目性，标定结果更为准确，同时 能够避免对该型号绝缘子进行重复积污试验，节省企业的人力、财力和物力。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明的流程示意图；
[0037]图2为本发明中归一化灰密集合剔除离群值的流程示意图。
【具体实施方式】
[0038] 以下结合附图和实施例对本发明作以详细的描述：
[0039] 如图1和图2所示，本发明所述的基于灰密参数的悬式绝缘子积污难易程度的标 定方法，包括以下步骤：
[0040] A :分别测量N个待标定绝缘子表面的灰密，然后将标准盘形悬式绝缘子作为参照 绝缘子，测量与每个待标定绝缘子同地点同高度悬挂的标准盘形悬式绝缘子表面的灰密； 然后进入步骤B;
[0041] 步骤A中，由于绝缘子表面积污受天气、环境等外界因素的影响，因而同种绝缘子 在不同地点的积污水平有别。但是不同型号的悬式瓷和玻璃绝缘子间的积污难易度差异 是固定的，而标准盘形悬式绝缘子的结构简单，又是最早出现的绝缘子种类，因此本发明中 采用不同型号的悬式瓷和玻璃绝缘子相互对比，并以标准盘形悬式瓷绝缘子作为参照绝缘 子，以标准盘形悬式瓷绝缘子的积污难易度为基准，以得到其他型号悬式瓷和玻璃绝缘子 相对于标准盘形悬式瓷绝缘子的积污难易度的比值，并将该比值的数学期望作为此型号绝 缘子的归一化积污难易度特征值。
[0042] 进一步的，为了得到能够表现出待标定绝缘子与标准盘形悬式绝缘子积污难易程 度差异的量，必须选择与待标定绝缘子悬挂位置尽可能相同的标准盘形悬式绝缘子，以保 证两种不同型号绝缘子的灰密比值波动相对较小。因此，本发明中所选的标准盘形悬式绝 缘子必须与对应的待标定绝缘子是同地点且同高度悬挂。
[0043] 更进一步的，为了能够尽可能的得到较为全面客观的数据，以提高待标定绝缘子 积污难易程度评价的准确度，本发明中待标定绝缘子与标准盘形悬式绝缘子数量相等且 --对应，待标定绝缘子的数量N大于等于10个。
[0044] 步骤A中，采用人工擦洗绝缘子表面污秽的方法测量N个待标定绝缘子表面的灰 您 I_Lj〇
[0045] B:以标准盘形悬式绝缘子的灰密作为基准，分别计算每一个待标定绝缘子的灰密 与对应的标准盘形悬式绝缘子的灰密的比值，该比值作为归一化灰密；然后将待标定绝缘 子的N个归一化灰密放于同一集合中，得到该待标定绝缘子的归一化灰密集合；然后进入 步骤C;
[0046] C:计算该待标定绝缘子的归一化灰密集合中所有数据的平均值元和标准差s;然 后进入步骤D;
[0047] 平均值Z的计算公式为：
[0048]
[0049] 其中，Xi为归一化灰密集合中的归一化灰密数据，i= 1，2，……，N;
[0050] 标准差s的计算公式为：
[0051]
[0052] 其中，Xi为归一化灰密集合中的归一化灰密数据，J为待标定绝缘子的归一化灰密 集合中的所有数据的平均值，i= 1，2，……，N;
[0053] 步骤C中，在未知归一化灰密样本的正态总体的期望和标准差时，本发明先假设 期望和方差分别为归一化灰密样本的平均值和标准差，BP:
[0054]
；
[0055] 其中，y和〇分别为总体期望和标准差，无和s分别为样本平均值和标准差。
[0056] D:计算归一化灰密集合中的可疑值i;然后根据得到的可疑值￡计算用于检验可 疑值i是否为归一化灰密集合中离群值的检验统计量g;然后进入步骤E;
[0057] 可疑值i的计算公式为：
[0058]
[0059] 检验统计量g的计算公式为：
[0060]
[0061] 其中，x