干式空心电抗器故障检测方法、系统、终端及存储介质与流程

文档序号:40199410发布日期:2024-12-03 11:54阅读:67来源:国知局
技术简介:
本发明针对干式空心电抗器绝缘缺陷难以及时检测的问题,提出基于LSTM与随机森林模型的故障诊断方法。通过衰减振荡电压测试获取波形与电感值,对比标准数据提取波峰差序列和过零点时间差序列,结合电感差值输入模型实现微小绝缘缺陷的精准识别,提升故障检测准确度。
关键词:干式空心电抗器,故障检测

本发明属于数据处理,具体涉及一种干式空心电抗器故障检测方法、系统、终端及存储介质。


背景技术:

1、空心电抗器作为一种电感性高压电器,在电力系统中扮演着限制短路电流、实现无功补偿及移相等关键角色。其独特之处在于磁通路径通过空气形成回路,因此得名空心式电抗器。然而,干式空心电抗器在实际运营中频遇挑战,尤其是绝缘损坏引发的火灾事件屡见不鲜,这些重大故障往往源自细小的匝间绝缘缺陷,这些缺陷甚至在电抗器出厂之初就已潜伏。若未能及时探测到这些绝缘隐患,电力系统或将遭遇停机风险,乃至更严峻的事故,对电力运营部门构成重大经济损失。鉴于此,对电抗器实施严格的出厂检测,以期尽早识别潜在的绝缘缺陷,显得尤为迫切和重要。

2、当前,业界采用震荡电压检测法来诊断绝缘故障,具体操作为人工观察示波器上呈现的振荡电压波形。但此方法存在局限性,仅能在故障迹象显著时作出判断,对于细微的异常则难以捕捉。


技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足,本发明提供一种干式空心电抗器故障检测方法、系统、终端及存储介质,以解决上述技术问题。

2、第一方面,本发明提供一种干式空心电抗器故障检测方法,包括:

3、对目标干式空心电抗器进行衰减振荡电压测试,并获取目标干式空心电抗器在试验过程中生成的振荡电压波形和电感值;

4、获取预存的目标干式空心电抗器标准电压波形和标准电感值;

5、计算所述振荡电压波形与标准电压波形的波峰差序列和过零点时间差序列;

6、将所述波峰差序列和过零点时间差序列输入预先训练好的lstm模型,得到波形特征;

7、将所述电感值与所述标准电感值的差值,和所述波形特征输入预先训练好的随机森林模型,得到故障诊断结果。

8、在一个可选的实施方式中,获取预存的目标干式空心电抗器标准电压波形和标准电感值,包括:

9、根据目标干式空心电抗器的型号信息,从数据库调取相应的标准电压波形和标准电感值,所述数据库存储有多种型号干式空心电抗器的标准电压波形和标准电感值。

10、在一个可选的实施方式中,计算所述振荡电压波形与标准电压波形的波峰差序列和过零点时间差序列,包括:

11、计算振荡电压波形与标准电压波形的对应周期的波峰差和过零点时间差,将波峰差和过零点时间差按周期先后进行排序,得到波峰差序列和过零点时间差序列。

12、在一个可选的实施方式中,所述方法还包括:

13、收集具有微小缺陷的干式空心电抗器作为缺陷样品,对缺陷样品进行衰减振荡电压测试,得到缺陷样品在多种振荡电压下的振荡电压波形和电感值;

14、收集正常干式空心电抗器作为正常样品,对正常样品进行衰减振荡电压测试,得到正常样品在多种振荡电压下的振荡电压波形和电感值;

15、将缺陷样品的振荡电压波形和电感值标记为缺陷测试数据保存至数据集,将正常样品在多种振荡电压下的振荡电压波形和电感值标记为正常测试数据保存至数据集;

16、利用数据集对lstm模型和随机森林模型进行训练和验证。

17、第二方面,本发明提供一种干式空心电抗器故障检测系统,包括:

18、数据获取模块,用于对目标干式空心电抗器进行衰减振荡电压测试,并获取目标干式空心电抗器在试验过程中生成的振荡电压波形和电感值;

19、标准获取模块,用于获取预存的目标干式空心电抗器标准电压波形和标准电感值;

20、差值计算模块,用于计算所述振荡电压波形与标准电压波形的波峰差序列和过零点时间差序列;

21、特征提取模块,用于将所述波峰差序列和过零点时间差序列输入预先训练好的lstm模型,得到波形特征;

22、结果诊断模块,用于将所述电感值与所述标准电感值的差值,和所述波形特征输入预先训练好的随机森林模型,得到故障诊断结果。

23、在一个可选的实施方式中,所述标准获取模块包括:

24、标准获取单元,用于根据目标干式空心电抗器的型号信息,从数据库调取相应的标准电压波形和标准电感值,所述数据库存储有多种型号干式空心电抗器的标准电压波形和标准电感值。

25、在一个可选的实施方式中,所述差值计算模块包括:

26、差值计算单元,用于计算振荡电压波形与标准电压波形的对应周期的波峰差和过零点时间差,将波峰差和过零点时间差按周期先后进行排序,得到波峰差序列和过零点时间差序列。

27、在一个可选的实施方式中,所述系统还包括:

28、第一收集模块,用于收集具有微小缺陷的干式空心电抗器作为缺陷样品,对缺陷样品进行衰减振荡电压测试,得到缺陷样品在多种振荡电压下的振荡电压波形和电感值;

29、第二收集模块,用于收集正常干式空心电抗器作为正常样品,对正常样品进行衰减振荡电压测试,得到正常样品在多种振荡电压下的振荡电压波形和电感值;

30、数据标记模块,用于将缺陷样品的振荡电压波形和电感值标记为缺陷测试数据保存至数据集,将正常样品在多种振荡电压下的振荡电压波形和电感值标记为正常测试数据保存至数据集;

31、训练执行模块,用于利用数据集对lstm模型和随机森林模型进行训练和验证。

32、第三方面,提供一种终端,包括:

33、处理器、存储器,其中,

34、该存储器用于存储计算机程序,

35、该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得终端执行上述的终端的方法。

36、第四方面,提供了一种计算机存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。

37、本发明的有益效果在于,本发明提供的干式空心电抗器故障检测方法、系统、终端及存储介质,通过提取振荡电压波形与标准电压波形的差异参数,并利用lstm模型从差异参数中提取差异时序特征,利用随机森林模型基于电感差和差异时序特征实现对微小异常的精准捕捉,大大提升了干式空心电抗器故障检测的准确度。

38、此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。



技术特征:

1.一种干式空心电抗器故障检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取预存的目标干式空心电抗器标准电压波形和标准电感值,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述振荡电压波形与标准电压波形的波峰差序列和过零点时间差序列,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.一种干式空心电抗器故障检测系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述标准获取模块包括:

7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述差值计算模块包括:

8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

9.一种终端,其特征在于,包括:

10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有干式空心电抗器故障检测程序,所述干式空心电抗器故障检测程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述干式空心电抗器故障检测方法的步骤。


技术总结
本发明涉及数据处理技术领域,具体提供一种干式空心电抗器故障检测方法、系统、终端及存储介质,包括:对目标干式空心电抗器进行衰减振荡电压测试,并获取目标干式空心电抗器在试验过程中生成的振荡电压波形和电感值;获取预存的目标干式空心电抗器标准电压波形和标准电感值;计算所述振荡电压波形与标准电压波形的波峰差序列和过零点时间差序列;将所述波峰差序列和过零点时间差序列输入预先训练好的LSTM模型,得到波形特征;将所述电感值与所述标准电感值的差值,和所述波形特征输入预先训练好的随机森林模型,得到故障诊断结果。本发明提升了干式空心电抗器故障检测的准确度。

技术研发人员:王政,郭峰,穆明亮,李思敏,樊达,杨锟,赵莹,祁志强,王雪菲,王继有
受保护的技术使用者:国网山东省电力公司滨州供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
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