一种低压配电箱故障预警方法与流程

本发明涉及配电箱运维的，特别是涉及一种低压配电箱故障预警方法。

背景技术：

1、低压配电柜，也称为低压配电箱，是一种用于低压电力系统配电和控制的设备。它通常由一个或多个隔间组成，每个隔间都包含电力元件、电气设备和配电控制器，用于分配、保护和控制电能。低压配电柜用于将电能从电源供应点传输到各个终端设备，如照明设备、动力设备和其他电气设备，以满足建筑、工业和商业应用的电能需求。

2、传统的低压配电箱通常没有实时监测和故障预警，因此对于元件的运行状态无法及时监测和预测故障；大多采用人工巡检，而人工巡检存在主观性和局限性，难以做到及时发现配电箱故障，导致故障造成的影响扩大。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种能够提高故障检测与处理的效率和准确性的一种低压配电箱故障预警方法。

2、第一方面，本发明提供了一种低压配电箱故障预警方法，所述方法包括：

3、s1、获取低压配电箱内各个元件的实时运行状态；

4、s2、利于预先构建的配电箱故障决策模型对各个元件的运行状态分别进行判断，当其中任一元件的运行状态超过预先存储的阈值时，则断开配电箱与电源之间的连接，并激活预先构建的配电箱故障识别模型；

5、s3、利用配电箱故障识别模型对各个元件的实时运行状态进行特征识别，得出配电箱的故障类型；

6、s4、根据配电箱故障类型，提取出预先构建的故障处理措施数据库中相对应的处理方案，并实施该处理方案。

7、进一步地，所述运行状态包括断路器温度、隔离开关位置状态、接线端子温度、母线温度和电缆局部放电。

8、进一步地，所述方法中监测电缆局部放电包括以下方法：

9、高频电流法：使用高频电流传感器进行监测，将电缆的电流信号转换为数字信号进行分析；局部放电会产生高频电流脉冲，通过监测电缆的高频电流变化，可以检测和识别局部放电活动；

10、电磁波法：使用电磁波传感器来检测局部放电引起的电磁波辐射；局部放电会产生特定频率的电磁波，通过监测电缆周围的电磁波信号强度和频谱特征，可以判断是否存在局部放电；

11、红外热像法：使用红外热像仪来检测电缆表面温度的变化；局部放电会导致电缆绝缘的局部升温，通过红外热像仪可以观察到这些热点，作为局部放电的指示；

12、超声波法：使用超声波传感器来监测电缆的超声波信号；局部放电会产生声波，通过监测电缆的超声波信号的强度和频率，可以确定是否存在局部放电。

13、进一步地，所述配电箱故障决策模型采用决策树模型，构建配电箱故障决策模型的方法包括：

14、s21、选择配电箱故障决策模型；

15、s22、选择被采集的运行状态作为决策的特征，运行状态包括断路器温度、隔离开关位置状态、接线端子温度、母线温度和电缆局部放电；

16、s23、收集配电箱运行状态的历史数据，并对历史数据进行标记、分类；

17、s24、利用标记后的历史数据对配电箱故障决策模型进行训练、测试和验证。

18、进一步地，所述配电箱故障识别模型采用循环神经网络，将配电箱故障发生前的一定时间分割成多个相同时长的时间窗口，将连续的多个时间窗口内采集的元件运行状态作为循环神经网络的输入数据；所述配电箱故障识别模型的输出为：预测一定时间后配电箱将要发生的故障类型。

19、进一步地，所述配电箱故障识别模型的构建方法包括：

20、s31、获取配电箱运行状态的历史数据；

21、s32、对历史数据进行故障类型特征标记；

22、s33、将运行状态序列作为循环神经网络模型的输入；针对每个时间步，模型接收一个运行状态特征向量作为输入，并通过时间循环来保留历史信息并捕捉时序关系；

23、s34、使用s32标记后的数据对循环神经网络模型进行训练，并进行迭代优化。

24、进一步地，所述故障处理措施数据库中的故障方案包括断路器故障处理方案、隔离开关故障处理方案、接线端子故障处理方案、母线故障处理方案和电缆故障处理方案。

25、所述断路器故障处理方案包括：

26、检查断路器的机械连接是否紧固，若松动则加紧螺栓；

27、检查断路器的触头是否受损，若有损坏则更换触头；

28、检查断路器的电气连接是否正常，若发现接触不良则清洁接点或修复接线端子；

29、检查断路器的温度是否超过预设温度，若超过则调整负载或检修断路器。

30、进一步地，所述隔离开关故障处理方案包括：

31、检查隔离开关的位置状态，若发现异常则调整开关位置；

32、检查开关的机械连接是否正常，若松动则加紧螺栓或更换连接件；

33、检查开关的电气连接是否正常，若发现接触不良则清洁接点或修复接线端子。

34、进一步地，所述电缆故障处理方案包括：

35、检查电缆的局部放电情况，如局部放电超过设定阈值则进行绝缘测试或更换电缆；

36、检查电缆的温度是否超过预设温度，若超过则调整负载或修复电缆绝缘。

37、与现有技术相比本发明的有益效果为：

38、1、能够实时获取低压配电箱内各个元件的实时运行状态，相比传统的巡检方式或周期性检测，可以更及时地捕捉到潜在的故障信号；

39、2、通过预先构建的配电箱故障决策模型，对各个元件的运行状态进行判断和比对；采用决策树模型能够快速且准确地进行决策，提高了故障判定的效率；

40、3、使用循环神经网络作为配电箱故障识别模型，能够对实时运行状态进行特征识别，更精确地判定配电箱的故障类型；循环神经网络具有记忆能力，适合处理时序数据，可以捕捉到隐藏在数据中的模式和规律；

41、4、根据配电箱故障类型，从预先构建的故障处理措施数据库中提取相应的处理方案，并实施该方案；这种自动化处理能够减少人工干预，提高故障处理的效率和准确性；

42、5、通过配电箱故障识别模型得出故障类型后，可以准确地报告故障的位置和类型，为操作人员提供清晰的信息，便于采取相应的处理措施。

技术特征：

1.一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述运行状态包括断路器温度、隔离开关位置状态、接线端子温度、母线温度和电缆局部放电。

3.如权利要求2所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述方法中监测电缆局部放电包括以下方法：

4.如权利要求1所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，构建配电箱故障决策模型的方法包括：

5.如权利要求4所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述s3中，将配电箱故障发生前的一定时间分割成多个相同时长的时间窗口，将连续的多个时间窗口内采集的元件运行状态作为循环神经网络的输入数据；所述配电箱故障识别模型的输出为：预测一定时间后配电箱将要发生的故障类型。

6.如权利要求5所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述配电箱故障识别模型的构建方法包括：

7.如权利要求6所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述故障处理措施数据库中的故障方案包括断路器故障处理方案、隔离开关故障处理方案、接线端子故障处理方案、母线故障处理方案和电缆故障处理方案。

8.如权利要求7所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述断路器故障处理方案包括：

9.如权利要求7所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述隔离开关故障处理方案包括：

10.如权利要求7所述的一种低压配电箱故障预警方法，其特征在于，所述电缆故障处理方案包括：

技术总结
本发明涉及配电箱运维的技术领域，特别是涉及一种低压配电箱故障预警方法，其能够提高故障检测与处理的效率和准确性；所述方法包括：S1、获取低压配电箱内各个元件的实时运行状态；S2、利于预先构建的配电箱故障决策模型对各个元件的运行状态分别进行判断，当其中任一元件的运行状态超过预先存储的阈值时，则断开配电箱与电源之间的连接，并激活预先构建的配电箱故障识别模型；S3、利用配电箱故障识别模型对各个元件的实时运行状态进行特征识别，得出配电箱的故障类型；S4、根据配电箱故障类型，提取出预先构建的故障处理措施数据库中相对应的处理方案，并实施该处理方案。

技术研发人员：黄松杰,戴海辉,黄志鹏,李友金,许健辉
受保护的技术使用者：广东佰林电气设备厂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15