国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)及方法

      文檔序號(hào):6176829閱讀:218來源:國知局
      高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)及方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng),包括設(shè)置于高壓斷路器本體上以及開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)能夠獲取反映設(shè)備運(yùn)行狀況的多路傳感器,多路傳感器通過線路與信號(hào)調(diào)理裝置相連,信號(hào)調(diào)理裝置通過線路與在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器相連。在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器包括數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集模塊分別與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和報(bào)表打印模塊通信,數(shù)據(jù)存數(shù)模塊分別與報(bào)表打印模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)檢索模塊通信,數(shù)據(jù)分析模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和報(bào)表打印模塊相連。本發(fā)明同時(shí)還公開了利用該系的監(jiān)測(cè)診斷方法。本發(fā)明能夠有效診斷高壓斷路器的機(jī)械故障,具有非常優(yōu)異的故障分類功能。
      【專利說明】高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)及方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)及方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展,電力系統(tǒng)容量與能量的需求都隨之增加,對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出了越來越高的要求。高壓斷路器作為發(fā)電和用電之間的聯(lián)系環(huán)節(jié),其可靠運(yùn)行對(duì)于保證電網(wǎng)的安全意義重大。高壓斷路器在電力系統(tǒng)中起著兩方面的作用:一是控制作用,即根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行要求,將一部分電氣設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行狀態(tài),轉(zhuǎn)為備用或檢修狀態(tài);二是保護(hù)作用,即電氣設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí),通過繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作高壓斷路器,將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除,保護(hù)電網(wǎng)的無故障部分得以正常運(yùn)行。
      [0003]目前,我國電氣設(shè)備的檢修工作主要是按照《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),從而確定是否可以繼續(xù)運(yùn)行。但隨著電力系統(tǒng)的大容量化、高壓化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和用電部門重要性的提高,對(duì)電力系統(tǒng)安全可靠性指標(biāo)的要求也越來越高,這種傳統(tǒng)的試驗(yàn)與診斷方法已越來越不適應(yīng)需要。目前比較保守的計(jì)劃檢修中,時(shí)常發(fā)生許多部件運(yùn)行很多年后更新時(shí)仍保持性能良好的情況,而由于沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)某一部件出現(xiàn)缺陷而導(dǎo)致電網(wǎng)事故的情況也時(shí)有發(fā)生。因此如果能夠了解設(shè)備的狀態(tài),減少過早或不必要的停電試驗(yàn)和檢修,做到應(yīng)修則修,就可以顯著提高電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
      [0004]斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)為實(shí)現(xiàn)由計(jì)劃檢修到狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件。長期以來的計(jì)劃檢修、盲目解體拆卸,浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力,同時(shí)也造成了停電損失和設(shè)備壽命的降低。目前,電力系統(tǒng)各個(gè)運(yùn)行單位正致力于高壓斷路器由計(jì)劃檢修到狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變,不再以投入年限和動(dòng)作次數(shù)作為衡量標(biāo)準(zhǔn),而是以設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)為維修依據(jù)。
      [0005]隨著傳感技術(shù)、微電子、計(jì)算機(jī)軟硬件和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊集理論等綜合智能系統(tǒng)在狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷中的應(yīng)用,使對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為可能。這種方法能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷,降低事故的發(fā)生率,減少設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)和檢修的工作量及停電次數(shù)。因此為了確保高壓斷路器的安全運(yùn)行和提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,以在線監(jiān)測(cè)為依據(jù)的狀態(tài)維修逐步取代以預(yù)防性試驗(yàn)為依據(jù)的預(yù)測(cè)維修,或者彌補(bǔ)預(yù)防性試驗(yàn)的不足,延長預(yù)測(cè)維修的周期,這無論在理論和實(shí)用上都具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)及方法。
      [0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
      [0008]一種高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng),包括設(shè)置于高壓斷路器本體上以及開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)能夠獲取反映設(shè)備運(yùn)行狀況的多路傳感器,多路傳感器通過線路與信號(hào)調(diào)理裝置相連,信號(hào)調(diào)理裝置通過線路與在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器相連。
      [0009] 所述在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器包括數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集模塊分別與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和報(bào)表打印模塊通信,數(shù)據(jù)存數(shù)模塊分別與報(bào)表打印模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)檢索模塊通信,數(shù)據(jù)分析模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和報(bào)表打印模塊相連,數(shù)據(jù)采集模塊通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與客戶端通信。
      [0010]所述多路傳感器包括振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)傳感器、行程一時(shí)間監(jiān)測(cè)傳感器、合(分)閘線圈電流在線監(jiān)測(cè)傳感器和主操作桿上機(jī)械負(fù)載特性在線監(jiān)測(cè)傳感器。
      [0011 ] 所述振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)傳感器安裝于高壓斷路器外部。
      [0012]所述行程一時(shí)間監(jiān)測(cè)傳感器為安裝在高壓斷路器直線運(yùn)動(dòng)部件上的光電式位移傳感器。
      [0013]所述合(分)閘線圈電流在線監(jiān)測(cè)傳感器為補(bǔ)償式霍爾電流傳感器。
      [0014]所述在線檢測(cè)服務(wù)器放置在變電站控制室內(nèi),且在線檢測(cè)服務(wù)器內(nèi)嵌入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
      [0015]所述在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)客戶端相連,遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)客戶端放置于遠(yuǎn)程電力調(diào)度中心內(nèi),安裝有在線監(jiān)測(cè)客戶端程序,并能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
      [0016]一種高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷方法,包括:
      [0017]I)通過高壓斷路器本體上以及開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的多路傳感器采集信號(hào);
      [0018]2)多路傳感器采集的信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理裝置傳輸至在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器;
      [0019]3)由在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字信號(hào)分析處理、故障診斷和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并將監(jiān)測(cè)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)布;
      [0020]4)遠(yuǎn)程電力調(diào)度中心或其它監(jiān)測(cè)中心的客戶端計(jì)算機(jī)從網(wǎng)絡(luò)上接收相應(yīng)的在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器發(fā)布的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化故障診斷。
      [0021]所述步驟3)中的數(shù)字信號(hào)分析處理為:應(yīng)用信號(hào)分析和處理技術(shù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,即平均技術(shù)與數(shù)字濾波,并對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析以提取被測(cè)信號(hào)的特征量,即平均值、峰值、谷值、時(shí)間間隔、特征頻率和能量密度;采用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理方法,即小波變換和模糊分析,提取各種機(jī)械故障模式的特征以描述高壓斷路器的正常和異常機(jī)械性能。
      [0022]所述步驟3)中的故障診斷采用基于隱馬爾可夫模型的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法,即,提取待診斷數(shù)據(jù)組的特征向量,由Viterbi算法計(jì)算所述特征向量在各個(gè)隱馬爾可夫模型下的輸出概率值P (D| λ k),選取其中輸出概率值最大的隱馬爾可夫模型對(duì)應(yīng)的故障類型,作為此時(shí)的機(jī)械狀態(tài)。
      [0023]所述隱馬爾可夫模型用下列參數(shù)描述:
      [0024](a) N:模型中Markov鏈狀態(tài)數(shù)目,記N個(gè)狀態(tài)為Q1, Θ 2,L,θ N,記t時(shí)刻Markov鏈所處狀態(tài)為qt,顯然Qt e ( Θ !, Θ 2,L,Θ N);
      [0025](b)M:每個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的可能的觀察值數(shù)目,記M個(gè)觀察值為V1, V2, L, Vm,記t時(shí)刻觀察值為 Ot,其中 Ot e (V1, V2, L, Vm);
      [0026](c) 31:初始狀態(tài)概率矢量Π = O1, Ji 2) L, πΝ),其中,[0027]Ji j = P(qi = Θ j), I ^ i ^ N
      [0028](d)A:狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣A = (ai」)NXN,其中
      [0029]aij = P (qt+1 = Θ」| qt = Θ ),I i,j N
      [0030](e)B:觀察值概率矩陣B = (bjk)NXM,其中
      [0031 ] bJk = P (Ot = Vk I qt = Θ p , I ^ j ^ N, I ^ k ^ M
      [0032]可以記一個(gè)隱馬爾可夫模型為λ = (N, M, ,Α,B),或簡寫為λ = ( π , A, B), BP隱馬爾可夫模型可分為兩部分,一個(gè)是Markov鏈,由π、Α描述,產(chǎn)生的輸出為狀態(tài)序列;另一個(gè)是由矩陣B描述的隨機(jī)過程,產(chǎn)生的輸出為觀察值序列。
      [0033]所述提取待診斷數(shù)據(jù)組的特征向量,包括功率譜的區(qū)間化、歸一化和矢量量化處理,以獲得一長度為n,I < η < c?,的離散觀測(cè)向量:
      [0034](a)功率譜的區(qū)間化,設(shè)振動(dòng)信號(hào)的采樣頻率為fs,則求取的功率譜密度PSD ( ω )在[0,fs/2]區(qū)間內(nèi),將此區(qū)間劃分為η段,并求取每一頻段內(nèi)的離散頻譜匕:
      [0035]\ =藝 PSD((o\ O < / < η

      Ui
      [0036]其中Wi與叫為第i個(gè)頻段的上、下限截至頻率;
      [0037](b)功率譜的歸一化,對(duì)求取的離散頻譜IbiIi = l,2L,n}作歸一化處理后,得到歸一化的離散譜矢量扒I i = 1,2L ,η),便于作進(jìn)一步量化處理;
      [0038](c)離散譜的矢量量化,采用信源編碼技術(shù)Lloyds算法,生成隱馬爾可夫模型所要求的觀測(cè)向量碼本,實(shí)現(xiàn)矢量量化過程;
      [0039]針對(duì)振動(dòng)信號(hào)的歸一化離散譜矢量/7|/ = 1,2L η,將[0,I]區(qū)間等分為N個(gè)區(qū)
      域,并按升序排列,將信號(hào)N個(gè)相鄰區(qū)域映射為N個(gè)離散值,選取每個(gè)區(qū)域的索引值作為矢量量化值,即:
      【權(quán)利要求】
      1.一種高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng),其特征是,包括設(shè)置于高壓斷路器本體上以及開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)能夠獲取反映設(shè)備運(yùn)行狀況的多路傳感器,多路傳感器通過線路與信號(hào)調(diào)理裝置相連,信號(hào)調(diào)理裝置通過線路與在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器相連; 所述在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器包括數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集模塊分別與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和報(bào)表打印模塊通信,數(shù)據(jù)存數(shù)模塊分別與報(bào)表打印模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)檢索模塊通信,數(shù)據(jù)分析模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和報(bào)表打印模塊相連。
      2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征是,所述多路傳感器包括振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)傳感器、行程一時(shí)間監(jiān)測(cè)傳感器、合/分閘線圈電流在線監(jiān)測(cè)傳感器和主操作桿上機(jī)械負(fù)載特性在線監(jiān)測(cè)傳感器。
      3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征是,所述振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)傳感器安裝于高壓斷路器外部;所述行程一時(shí)間監(jiān)測(cè)傳感器為安裝在高壓斷路器直線運(yùn)動(dòng)部件上的光電式位移傳感器;所述合/分閘線圈電流在線監(jiān)測(cè)傳感器為補(bǔ)償式霍爾電流傳感器。
      4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征是,所述在線檢測(cè)服務(wù)器放置在變電站控制室內(nèi),且在線檢測(cè)服務(wù)器內(nèi)嵌入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
      5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征是,所述在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)客戶端相連,遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)客戶端放置于遠(yuǎn)程電力調(diào)度中心內(nèi),并能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
      6.一種利用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)診斷方法,其特征是,包括: 1)通過高壓斷路器本體上以及開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的多路傳感器采集信號(hào); 2)多路傳感器采集的信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理裝置傳輸至在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器; 3)由在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字信號(hào)分析處理、故障診斷和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并將監(jiān)測(cè)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)布; 4)遠(yuǎn)程電力調(diào)度中心或其它監(jiān)測(cè)中心的客戶端計(jì)算機(jī)從網(wǎng)絡(luò)上接收相應(yīng)的在線監(jiān)測(cè)服務(wù)器發(fā)布的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化故障診斷。
      7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征是,所述步驟3)中的數(shù)字信號(hào)分析處理為:應(yīng)用信號(hào)分析和處理技術(shù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,即平均技術(shù)與數(shù)字濾波,并對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析以提取被測(cè)信號(hào)的特征量,即平均值、峰值、谷值、時(shí)間間隔、特征頻率和能量密度;采用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理方法,即小波變換和模糊分析,提取各種機(jī)械故障模式的特征以描述高壓斷路器的正常和異常機(jī)械性能。
      8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征是,所述步驟3)中的故障診斷采用基于隱馬爾可夫模型的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法,即,提取待診斷數(shù)據(jù)組的特征向量,由Viterbi算法計(jì)算所述特征向量在各個(gè)隱馬爾可夫模型下的輸出概率值P (D I λ k),選取其中輸出概率值最大的隱馬爾可夫模型對(duì)應(yīng)的故障類型,作為此時(shí)的機(jī)械狀態(tài)。
      9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征是,所述提取待診斷數(shù)據(jù)組的特征向量,包括功率譜的區(qū)間化、歸一化和矢量量化處理,以獲得一長度為n,I < n <c?,的離散觀測(cè)向量: Ca)功率譜的區(qū)間化,設(shè)振動(dòng)信號(hào)的采樣頻率為fs,則求取的功率譜密度PSD(GJ)在[O, fs/2]區(qū)間內(nèi),將此區(qū)間劃分為η段,并求取每一頻段內(nèi)的離散頻譜匕:
      10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征是,所述隱馬爾可夫模型為,根據(jù)待診斷數(shù)據(jù)組的特征向量,針對(duì)每一組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取η維特征向量WiIi = I, 2L, η};將某一特定機(jī)械狀態(tài),即正常狀態(tài)和多種故障狀態(tài)下的多組數(shù)據(jù)構(gòu)成隱馬爾可夫模型訓(xùn)練樣本集,通過Baum-Welch算法訓(xùn)練得到各種故障類型的隱馬爾可夫模型模型,記為λ k,從而建立包含M種機(jī)械狀態(tài)的隱馬爾可夫模型庫。
      【文檔編號(hào)】G01R31/327GK103487749SQ201310430657
      【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
      【發(fā)明者】云玉新, 劉民, 姚金霞 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
      1