基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法及系统与流程

本发明涉及一种基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法及系统，属于电力设备在线监测和状态评估领域。

背景技术：

电力设备发生故障后，设备需要停止工作进行检修，这将产生停电损失以及高额的维修成本，严重时还需要更换设备，造成经济损失。传统关于电气设备的维修方法主要为预防性试验，试验按照一定的周期执行，虽然预防性试验的准确性较高，试验项目也较多，但试验需要设备停止运行，需要耗费大量的人力物力，不能及时反映设备的状态。而目前提出的状态检修由于设备利用率较高，检修成本较低，不需要设备停电等优点，已成为电力设备检修的发展方向。然而，目前在线监测以及带电检测技术存在以下缺点：检测稳定性较差、数据精准度不足，维护管理不规范。这些缺点使得在线监测与带电检测技术难以为状态检修提供质量好的数据。

因此需要对电力设备在线监测、带电检测等不停电检测技术的可靠性进行计算，验证在线监测与带电检测能否可靠地在状态检修中应用，为状态检修选择合适的参量与数据来源提供依据，对进一步推广以带电检测、在线监测为主的状态检修方式具有重要价值。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法及系统，实现了不停电检测技术的可靠性判断。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法，包括，

构建同一电气设备的停电试验历史数据集和不停电检测历史数据集，两个数据集中的元素一一对应，对应的两个元素为时间最接近的两个历史数据；

根据不停电检测历史数据的频数分布，判断不停电检测测量精度是否符合要求；

计算不停电检测历史数据相对于对应停电试验历史数据的相对误差；

根据相对误差的频数分布，判断不停电检测相对误差是否符合要求；

若不停电检测测量精度和相对误差均符合要求，则判断不停电检测技术可靠。

判断不停电检测测量精度是否符合要求的过程为，

以不停电检测历史数据的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a的区间中范围最大的区间b；

若区间b的下界大于历史数据阈值c，则不停电检测测量精度符合要求。

相对误差的计算公式为，

其中，φ(n)为第n个不停电检测历史数据相对于第n个停电试验历史数据的相对误差，第n个不停电检测历史数据和第n个停电试验历史数据为时间最接近的两个历史数据，x停电(n),x不停电(n)分别为第n个停电试验历史数据和第n个不停电检测历史数据。

判断不停电检测相对误差是否符合要求的过程为，

以相对误差的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a1的区间中范围最大的区间b1；

若区间b1的上界小于相对误差阈值c1，则不停电检测相对误差符合要求。

基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算系统，包括，

数据集构建模块：构建同一电气设备的停电试验历史数据集和不停电检测历史数据集，两个数据集中的元素一一对应，对应的两个元素为时间最接近的两个历史数据；

精度判断模块：根据不停电检测历史数据的频数分布，判断不停电检测测量精度是否符合要求；

相对误差计算模块：计算不停电检测历史数据相对于对应停电试验历史数据的相对误差；

相对误差判断模块：根据相对误差的频数分布，判断不停电检测相对误差是否符合要求；

结果判断模块：若不停电检测测量精度和相对误差均符合要求，则判断不停电检测技术可靠。

精度判断模块包括区间b获取模块和第一判断模块；

区间b获取模块：以不停电检测历史数据的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a的区间中范围最大的区间b；

第一判断模块：若区间b的下界大于历史数据阈值c，则不停电检测测量精度符合要求。

相对误差计算模块计算相对误差的公式为，

其中，φ(n)为第n个不停电检测历史数据相对于第n个停电试验历史数据的相对误差，第n个不停电检测历史数据和第n个停电试验历史数据为时间最接近的两个历史数据，x停电(n),x不停电(n)分别为第n个停电试验历史数据和第n个不停电检测历史数据。

相对误差判断模块包括区间b1获取模块和第二判断模块；

区间b1获取模块：以相对误差的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a1的区间中范围最大的区间b1；

第二判断模块：若区间b1的上界小于相对误差阈值c1，则不停电检测相对误差符合要求。

一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法。

一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法的指令。

本发明所达到的有益效果：本发明根据不停电检测历史数据的频数分布，对不停电检测测量精度进行判断，以停电试验历史数据作为指标，计算相对误差，根据相对误差的频数分布，对不停电检测相对误差进行判断，从而实现不停电检测的可靠性判断，为后续电力设备状态检修提供依据。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为不停电检测历史数据的频数分布图；

图3为相对误差的频数分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法，包括以下步骤：

步骤1，构建同一电气设备的停电试验历史数据集和不停电检测历史数据集，两个数据集中的元素一一对应，对应的两个元素为时间最接近的两个历史数据。

在构建之前，同一电气设备先进行停电试验和不停电检测，比如在t时刻进行不停电检测，得到t时刻的不停电检测数据，然后马上进行停电试验，则得到与t时刻不停电检测数据对应的停电试验数据，即步骤1中对应的两个元素，依此类推，进行多次检测后得到多个不停电检测数据和停电试验数据，两组数据可构成停电试验历史数据集和不停电检测历史数据集。

步骤2，根据不停电检测历史数据的频数分布，判断不停电检测测量精度是否符合要求。

频数分布中以不停电检测测量精度为频数分布的间隔。

判断不停电检测测量精度是否符合要求的具体过程如下：

21)以不停电检测历史数据的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a的区间中范围最大的区间b；

22)若区间b的下界大于历史数据阈值c，则不停电检测测量精度符合要求，否则不停电检测测量精度不符合要求。

步骤3，计算不停电检测历史数据相对于对应停电试验历史数据的相对误差。

相对误差的计算公式为：

其中，φ(n)为第n个不停电检测历史数据相对于第n个停电试验历史数据的相对误差，第n个不停电检测历史数据和第n个停电试验历史数据为时间最接近的两个历史数据，x停电(n),x不停电(n)分别为第n个停电试验历史数据和第n个不停电检测历史数据。

步骤4，根据相对误差的频数分布，判断不停电检测相对误差是否符合要求。

判断不停电检测相对误差是否符合要求的具体过程如下：

41)以相对误差的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a1的区间中范围最大的区间b1；

42)若区间b1的上界小于相对误差阈值c1，则不停电检测相对误差符合要求，则不停电检测相对误差不符合要求。

步骤5，若不停电检测测量精度和相对误差均符合要求，则判断不停电检测技术可靠，否则判断不停电检测技术不可靠。

下面以变压器油中c2h4气体含量为例：

如图2所示，为不停电检测历史数据(气体)的频数分布图，以不停电检测测量精度作为频数分布的间隔，c2h4气体测量精度为1μl/l，则c2h4气体含量在0-1μl/l的左闭右开区间内属于第一个间隔，在1-2μl/l的左闭右开区间内属于第二个间隔，如此类推直到计算完所有数据属于的间隔。

寻找不停电检测历史数据的最大频数点为中心，频数之和达到总频数0.6827倍的区间b，区间b的范围为[40,80]，区间b的频数之和为67911，最接近总频数0.6827倍，下界为30，大于20，因此不停电检测测量精度符合要求。

根据相对误差公式求相对误差，相对误差的频数分布图如图3所示，相对误差6％的频数为最大频数，区间b1范围为[4,8]，频数之和为78870，最接近总频数0.6827倍，区间b1上界为8％，小于10％，因此该不停电检测相对误差符合要求。变压器油中c2h4气体含量的不停电检测技术具有可靠性，能可靠地用于日常生产当中。

上述方法根据不停电检测历史数据的频数分布，对不停电检测测量精度进行判断，以停电试验历史数据作为指标，计算相对误差，根据相对误差的频数分布，对不停电检测相对误差进行判断，从而实现不停电检测的可靠性判断，为后续电力设备状态检修提供依据。

基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算系统，包括：

数据集构建模块：构建同一电气设备的停电试验历史数据集和不停电检测历史数据集，两个数据集中的元素一一对应，对应的两个元素为时间最接近的两个历史数据。

精度判断模块：根据不停电检测历史数据的频数分布，判断不停电检测测量精度是否符合要求。

精度判断模块包括区间b获取模块和第一判断模块；区间b获取模块：以不停电检测历史数据的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a的区间中范围最大的区间b；第一判断模块：若区间b的下界大于历史数据阈值c，则不停电检测测量精度符合要求。

相对误差计算模块：计算不停电检测历史数据相对于对应停电试验历史数据的相对误差。

相对误差计算模块计算相对误差的公式为，

其中，φ(n)为第n个不停电检测历史数据相对于第n个停电试验历史数据的相对误差，第n个不停电检测历史数据和第n个停电试验历史数据为时间最接近的两个历史数据，x停电(n),x不停电(n)分别为第n个停电试验历史数据和第n个不停电检测历史数据。

相对误差判断模块：根据相对误差的频数分布，判断不停电检测相对误差是否符合要求。

相对误差判断模块包括区间b1获取模块和第二判断模块；区间b1获取模块：以相对误差的最大频数点为中心，获取频数之和最接近频数阈值a1的区间中范围最大的区间b1；第二判断模块：若区间b1的上界小于相对误差阈值c1，则不停电检测相对误差符合要求。

结果判断模块：若不停电检测测量精度和相对误差均符合要求，则判断不停电检测技术可靠。

一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法。

一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行基于频数分布的不停电检测技术可靠性计算方法的指令。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。