min為歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)中的最小值，xmax為歸一化灰密集合中所 有數(shù)據(jù)中的最大值，無為待標(biāo)定絕緣子的歸一化灰密集合中的所有數(shù)據(jù)的平均值；s為待標(biāo) 定絕緣子的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；
[0062] 步驟D中，由于絕緣子表面灰密是在人工擦洗絕緣子表面污穢的基礎(chǔ)上測算得到 的，易存在較大誤差，這不利于絕緣子積污難易度的標(biāo)定。所以，本發(fā)明在計算絕緣子積污 難易度特征值之前，首先檢驗歸一化灰密樣本中是否有離群值，并剔除離群值。
[0063] 因為某型號絕緣子灰密與參照絕緣子灰密的比值即歸一化灰密可以看做是該型 號絕緣子積污難易度的測量值，而多次重復(fù)測量值是服從正態(tài)分布的，因此可以利用其正 態(tài)分布的規(guī)律，對歸一化灰密樣本中的可疑值進(jìn)行檢驗，以判斷其是否為離群值。而歸一化 灰密樣本中的可疑值是與樣本平均值偏差最大的值，因此可疑值為歸一化灰密樣本中的最 大值或是最小值。
[0064] E:利用判斷公式判斷歸一化灰密集合中的可疑值i是否為離群值，判斷公式為 g>gP(N)；
[0065] 其中
，gP(N)為離群值檢驗的臨界值，下標(biāo)p為 point首字母并非變量，a= 〇. 為自由度為（N-2)的t分布在顯著性水平為a/ IN (2N)時的臨界值；
[0066] 在判斷歸一化灰密集合中的可疑值A(chǔ)是否為離群值時，若g>gP(N)，則將此可疑值 文從歸一化灰密集合中排除，然后返回步驟D;若g彡gp (N)，則進(jìn)入步驟F;
[0067] 在步驟E中，如果可疑值與總體期望的偏差大于設(shè)定的臨界值，則判可疑值為離 群值，否則，判為非離群值。為了計算方便，本發(fā)明中首先利用正態(tài)分布的性質(zhì)，在步驟D中 已將可疑值f轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布中的值與原點的距離，即檢驗統(tǒng)計量g，而離群值檢驗的 臨界值與樣本大小有關(guān)，將其設(shè)為：
[0068]
;
[0069] 如果檢驗統(tǒng)計量g大于離群值檢驗的臨界值gP(N)，則表明可疑值與總體期望的偏 差太大，應(yīng)判可疑值為離群值，否則，則判為非離群值。當(dāng)歸一化灰密樣本中檢驗出1個離 群值后，應(yīng)再次執(zhí)行步驟D和步驟E，重新對剩余歸一化灰密樣本進(jìn)行離群值檢驗，直到檢 驗不出離群值為止。本發(fā)明中，為了提高判定速度與檢驗效率，當(dāng)檢驗出一個可疑值不是離 群值時，便無需繼續(xù)對剩余歸一化灰密樣本進(jìn)行檢驗，因為可疑值是所有數(shù)據(jù)中與平均值 偏差最大的值，如可疑值不是離群值，那么剩余數(shù)據(jù)更不可能是離群值。
[0070] F:計算排除了離群值的灰密集合對應(yīng)的正態(tài)總體期望的95%置信區(qū)間上界cu， 計算公式為
；以計算得到的灰密集合對應(yīng)的正態(tài)總體期望的95%置信 區(qū)間上界cu作為待標(biāo)定絕緣子的灰密標(biāo)定值；標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子的積污難易度特征值為 1，即標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子的灰密標(biāo)定值為1 ;
[0071] 其中，N#為排除了離群值的歸一化灰密集合中的灰密數(shù)據(jù)個數(shù)，了為排除了離群 值的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的平均值，s'為排除了離群值的歸一化灰密集合中所有 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；a=〇.95，^v4i表示自由度為（N#_l)的t分布在顯著性水平為時 2 ,J 2 的臨界值，y的計算公式為：
[0072]
，其中，x/為排除了離群值的歸一化灰密集合中的歸一化灰密 數(shù)據(jù)，i= 1，2，……，N*;
[0073] 標(biāo)準(zhǔn)差s'的計算公式為：
[0074]
[0075] 其中，Xi'為排除了離群值的歸一化灰密集合中的歸一化灰密數(shù)據(jù)，？為排除了 離群值的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的平均值，N#為排除了離群值的歸一化灰密集合中的 灰密數(shù)據(jù)個數(shù)，i= 1，2，……，N'
[0076] 步驟F中，在剔除了歸一化灰密樣本中所有的離群值后，即可進(jìn)行基于灰密參數(shù) 的絕緣子積污難易度特征值的求解。歸一化灰密樣本的總體期望表示相對于參照絕緣子而 言待標(biāo)定絕緣子積累不可溶污穢物的難易程度。為了避免低估絕緣子的積污難易度，選擇 置信度a=95%時的期望置信區(qū)間上界cu作為絕緣子積污難易度特征值。由于參照絕緣 子的積污難易度是基準(zhǔn)，故其積污難易度特征值灰密為1。
[0077]綜上所述，本發(fā)明以標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式瓷絕緣子積污難易度為基準(zhǔn)，得到不同型號的 懸式瓷和玻璃絕緣子相對于基準(zhǔn)的歸一化灰密。與原始的灰密相比，歸一化灰密是排除了 天氣、環(huán)境等因素影響的絕緣子積污值，僅表現(xiàn)待標(biāo)定絕緣子與參照絕緣子積污難易度的 差異。
[0078]本發(fā)明中離群值的排除和積污難易度特征值的標(biāo)定均基于一個經(jīng)驗證明的事實， 即歸一化灰密集合服從正態(tài)分布，歸一化灰密集合中的數(shù)據(jù)可視為絕緣子積污難易度的重 復(fù)測量值，多次重復(fù)測量的數(shù)據(jù)是服從正態(tài)分布的。
[0079] 本發(fā)明中，將偏離樣本平均值最遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)值視可疑值，并根據(jù)可疑值與臨界值 gP(n)的大小關(guān)系來檢驗可疑值是否為離群值。若可疑值比臨界值大，則判斷可疑值中有粗 大誤差，是應(yīng)當(dāng)剔除的離群值，進(jìn)一步提高的判斷準(zhǔn)確度。
[0080] 本發(fā)明中，還將排除了離群值后的歸一化灰密集合所服從的正態(tài)分布總體的期望 95%置信區(qū)間上界作為積污難易度特征值的標(biāo)定值。由于絕緣子積污難易度標(biāo)定的目的是 為外絕緣配置提供便利，為了避免外絕緣配置不能滿足絕緣需求的情況，忌對絕緣子積污 難易度的評定偏小。所以，選取總體期望的95%置信區(qū)間上界作為積污難易度特征值的標(biāo) 定值。
【主權(quán)項】
1.基于灰密參數(shù)的懸式絕緣子積污難易程度的標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步 驟： A:分別測量N個待標(biāo)定絕緣子表面的灰密，然后將標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子作為參照絕緣 子，測量與每個待標(biāo)定絕緣子同地點同高度懸掛的標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子表面的灰密；然后 進(jìn)入步驟B; B:以標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子的灰密作為基準(zhǔn)，分別計算每一個待標(biāo)定絕緣子的灰密與對 應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子的灰密的比值，該比值作為歸一化灰密；然后將待標(biāo)定絕緣子的 N個歸一化灰密放于同一集合中，得到該待標(biāo)定絕緣子的歸一化灰密集合；然后進(jìn)入步驟 C； C:計算該待標(biāo)定絕緣子的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的平均值無和標(biāo)準(zhǔn)差S;然后進(jìn) 入步驟D; 平均值J的計算公式為：其中，Xi為歸一化灰密集合中的歸一化灰密數(shù)據(jù)，i= 1，2，……，N; 標(biāo)準(zhǔn)差s的計算公式為：其中，Xi為歸一化灰密集合中的歸一化灰密數(shù)據(jù)，無為待標(biāo)定絕緣子的歸一化灰密集 合中的所有數(shù)據(jù)的平均值，i= 1，2，……，N; D:計算歸一化灰密集合中的可疑值i;然后根據(jù)得到的可疑值i計算用于檢驗可疑值 支是否為歸一化灰密集合中離群值的檢驗統(tǒng)計量g;然后進(jìn)入步驟E; 可疑值戈的計算公式為：檢驗統(tǒng)計量g的計算公式為： g=|x-J|/.v ； 其中，1_為歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)中的最小值，為歸一化灰密集合中所有數(shù) 據(jù)中的最大值，無為待標(biāo)定絕緣子的歸一化灰密集合中的所有數(shù)據(jù)的平均值；s為待標(biāo)定 絕緣子的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差； E:利用判斷公式判斷歸一化灰密集合中的可疑值r是否為離群值，判斷公式為g>gP(N)； 其中，，gP(N)為離群值檢驗的臨界值，下標(biāo)p為 point首字母并非變量，a= 〇. 95/2"\i-2為自由度為（N-2)的t分布在顯著性水平為a/ (2N)時的臨界值； 在判斷歸一化灰密集合中的可疑值i是否為離群值時，若g>gP(N)，則將此可疑值X從 歸一化灰密集合中排除，然后返回步驟D;若g<gp (N)，則進(jìn)入步驟F; F:計算排除了離群值的灰密集合對應(yīng)的正態(tài)總體期望的95%置信區(qū)間上界cu，計算公 式為；以計算得到的灰密集合對應(yīng)的正態(tài)總體期望的95%置信區(qū)間上 界cu作為待標(biāo)定絕緣子的灰密標(biāo)定值；標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子的積污難易度特征值為1，即 標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子的灰密標(biāo)定值為1 ; 其中，N#為排除了離群值的歸一化灰密集合中的灰密數(shù)據(jù)個數(shù)，7為排除了離群值的 歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的平均值，s'為排除了離群值的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；a= 〇. 95, ^l表示自由度為（N*_l)的t分布在顯著性水平為 _時的臨 2'' 界值，7的計算公式為，其中，x' 排除了離群值的歸一化灰密集合中的歸一化灰密數(shù)據(jù)， i= 1,2,……，N*; 標(biāo)準(zhǔn)差s'的計算公式為：其中，x' 排除了離群值的歸一化灰密集合中的歸一化灰密數(shù)據(jù)，7為排除了離群 值的歸一化灰密集合中所有數(shù)據(jù)的平均值，N#為排除了離群值的歸一化灰密集合中的灰密 數(shù)據(jù)個數(shù)，i= 1，2,……，N*。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于灰密參數(shù)的懸式絕緣子積污難易程度的標(biāo)定方法，其特 征在于：所述的步驟A中，待標(biāo)定絕緣子的數(shù)量N大于等于10個。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于灰密參數(shù)的懸式絕緣子積污難易程度的標(biāo)定方法，其特 征在于：所述的步驟A中，采用人工擦洗絕緣子表面污穢的方法測量N個待標(biāo)定絕緣子表面 的灰密。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于灰密參數(shù)的懸式絕緣子積污難易程度的標(biāo)定方法，以同地點且同高度懸掛的標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式瓷絕緣子的積污難易度為基準(zhǔn)，得到待標(biāo)定絕緣子相對于標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式瓷絕緣子的積污難易度的比值，然后將比值的集合作為歸一化灰密，再將歸一化灰密樣本中的離群值進(jìn)行剔除，最后再基于灰密參數(shù)的絕緣子積污難易度特征值的求解。本發(fā)明能夠避免外絕緣配置的盲目性，標(biāo)定結(jié)果更為準(zhǔn)確，同時能夠避免對該型號絕緣子進(jìn)行重復(fù)積污試驗，節(jié)省企業(yè)的人力、財力和物力。
【IPC分類】G01N9/00, G06F19/00
【公開號】CN104992047
【申請?zhí)枴緾N201510306790
【發(fā)明人】盧明, 李瑤琴, 李黎, 任歡, 張宇鵬, 劉澤輝, 呂中賓, 李清
【申請人】國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 華中科技大學(xué), 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月4日