柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法与流程

本技术涉及智能化制备，并且更具体地，涉及一种柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法。

背景技术：

1、柔性直流输变电电容器是一种用于柔性直流输电(vsc-hvdc)技术的电力电子电容器，它可以为换流系统的直流侧提供能量缓存、滤波和稳压作用。柔性直流输变电电容器通常采用金属化薄膜电容器，因为它具有耐高电压和高纹波电流、低杂散电感和等效串联电阻、长寿命、干式防爆、无极性、高频性能好等优点。

2、内串接高方阻膜是一种新型的金属化安全膜，它在绝缘材料上分隔蒸镀上规则的安全膜图案，但图案本身彼此没有交叉，而是通过细小的熔丝相互连接。当金属膜局部弱点形成放电通道时，能量迅速从四面八方涌来，弱点小模块四周的熔丝汽化，迅速自愈而不影响整体金属膜的正常工作。内串接高方阻膜可以提高金属化薄膜电容器的耐受电压和纹波电流能力，减少熔丝部分的损耗，更加可靠安全地工作。

3、在柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜的制备过程中，关键在于确保金属化层的安全膜图案符合预定样式，这样其能够起到提高金属化薄膜电容器的耐受电压和纹波电流能力的作用。但是，在现有柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜的制备方案中，通常是在产品性能测试阶段来通过内串接高方阻膜的性能来间接地分析安全膜图案是否符合预定要求，这种检测方案是滞后的。

4、因此，期待一种优化的柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜的制备方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术的实施例提供了一种柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法，其对聚丙烯薄膜进行处理以得到基膜，其中，所述处理包括拉伸、预热和冷却；在所述基膜上通过真空磁控溅射工艺形成铝层和锌层以得到金属化层；通过激光切割工艺在所述金属化层上形成安全膜图案；将所述金属化层卷绕成元件，并在所述元件的缎面喷涂导电粉末以形成喷金层；以及将所述元件装入外壳，并与电连接导线焊接连接以得到内串接高方阻膜。这样在制备过程中实现安全膜成型质量检测，以优化整体制备方案。

2、第一方面，提供了一种柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜的制备方法，其包括：

3、对聚丙烯薄膜进行处理以得到基膜，其中，所述处理包括拉伸、预热和冷却；

4、在所述基膜上通过真空磁控溅射工艺形成铝层和锌层以得到金属化层；

5、通过激光切割工艺在所述金属化层上形成安全膜图案；

6、将所述金属化层卷绕成元件，并在所述元件的缎面喷涂导电粉末以形成喷金层；以及

7、将所述元件装入外壳，并与电连接导线焊接连接以得到内串接高方阻膜。

8、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，通过激光切割工艺在所述金属化层上形成安全膜图案，包括：获取由显微镜采集的所述安全膜图案的显示图像；获取所述安全膜图案的参考设计图像；对所述显示图像进行图像预处理以得到预处理后显示图像；将所述预处理后显示图像和所述参考设计图像通过包含第一图像编码器和第二图像编码器的孪生检测模型以得到显示图案特征向量和参考图案特征向量；计算所述显示图案特征向量和所述参考图案特征向量之间的转移矩阵；将所述转移矩阵通过空间注意力模块以得到分类特征矩阵；以及，将所述分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示安全膜图案与设计图案之间的一致性是否符合预定标准。

9、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，所述预处理包括图像滤波和图像增强。

10、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，所述第一图像编码器和所述第二图像编码器具有相同的网络结构，所述第一图像编码器和所述第二图像编码器为作为过滤器的卷积神经网络模型。

11、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，将所述预处理后显示图像和所述参考设计图像通过包含第一图像编码器和第二图像编码器的孪生检测模型以得到显示图案特征向量和参考图案特征向量，包括：使用所述孪生检测模型的第一图像编码器对所述预处理后显示图像进行卷积处理、池化处理和非线性激活处理以由所述第一图像编码器输出所述显示图案特征向量；以及，使用所述孪生检测模型的第二图像编码器对所述参考设计图像进行卷积处理、池化处理和非线性激活处理以由所述第二图像编码器输出所述参考图案特征向量。

12、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，计算所述显示图案特征向量和所述参考图案特征向量之间的转移矩阵，包括：分别计算所述显示图案特征向量和所述参考图案特征向量的高斯回归不确定性因数以得到第一高斯回归不确定性因数和第二高斯回归不确定性因数；以所述第一高斯回归不确定性因数和所述第二高斯回归不确定性因数作为权重，分别对所述显示图案特征向量和所述参考图案特征向量进行加权以得到加权后显示图案特征向量和加权后参考图案特征向量；以及，计算所述加权后显示图案特征向量相对于所述加权后参考图案特征向量的转移矩阵。

13、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，分别计算所述显示图案特征向量和所述参考图案特征向量的高斯回归不确定性因数以得到第一高斯回归不确定性因数和第二高斯回归不确定性因数，包括：以如下优化公式计算所述显示图案特征向量和所述参考图案特征向量的高斯回归不确定性因数以得到第一高斯回归不确定性因数和第二高斯回归不确定性因数；其中，所述优化公式为：

14、

15、

16、其中，v1表示所述显示图案特征向量，v2表示所述参考图案特征向量，l是特征向量的长度，μ1和σ12分别是所述显示图案特征向量的各个位置的特征集合的均值和方差，μ2和σ22分别是所述参考图案特征向量中各个位置的特征集合的均值和方差，log为以2为底的对数，w1是第一高斯回归不确定性因数，w2是第二高斯回归不确定性因数。

17、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，将所述转移矩阵通过空间注意力模块以得到分类特征矩阵，包括：使用所述空间注意力模块的卷积编码部分对所述转移矩阵进行卷积编码以得到差分卷积特征矩阵；将所述差分卷积特征矩阵输入所述空间注意力模块的空间注意力部分以得到空间注意力矩阵；将所述空间注意力矩阵通过softmax激活函数以得到空间注意力特征矩阵；以及，计算所述空间注意力特征矩阵和所述差分卷积特征矩阵的按位置点乘以得到所述分类特征矩阵。

18、在上述柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法中，将所述分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示安全膜图案与设计图案之间的一致性是否符合预定标准，包括：将所述分类特征矩阵按照行向量或列向量展开为分类特征向量；使用所述分类器的多个全连接层对所述分类特征向量进行全连接编码以得到编码分类特征向量；以及，将所述编码分类特征向量通过所述分类器的softmax分类函数以得到所述分类结果。

19、第二方面，提供了一种柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜，由如所述的柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜的制备方法制得。

20、与现有技术相比，本技术提供的柔性直流输变电电容器用内串接高方阻膜及其制备方法，其对聚丙烯薄膜进行处理以得到基膜，其中，所述处理包括拉伸、预热和冷却；在所述基膜上通过真空磁控溅射工艺形成铝层和锌层以得到金属化层；通过激光切割工艺在所述金属化层上形成安全膜图案；将所述金属化层卷绕成元件，并在所述元件的缎面喷涂导电粉末以形成喷金层；以及将所述元件装入外壳，并与电连接导线焊接连接以得到内串接高方阻膜。这样在制备过程中实现安全膜成型质量检测，以优化整体制备方案。