南方电网科学研究院有限责任公司邹林获国家专利权
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龙图腾网获悉南方电网科学研究院有限责任公司申请的专利基于GIS局部放电图谱的电力设备故障诊断方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120296325B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510780920.8,技术领域涉及:G06F18/10;该发明授权基于GIS局部放电图谱的电力设备故障诊断方法及系统是由邹林;喇元;李华;林显军;王颂;张巍;吴争荣;张帅;王增超设计研发完成,并于2025-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于GIS局部放电图谱的电力设备故障诊断方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于GIS局部放电图谱的电力设备故障诊断方法及系统,涉及故障检测技术领域,本发明提取不同区域内局部放电图谱的数据构建特征向量并计算全局统计量,利用全局统计量对不同区域的特征向量进行标准化;对散度值进行判断触发传感器校准,通过校准后的特征数据进行电力设备故障初判;通过物理模型对故障进行分析,判断电力设备故障类型;计算电力设备的实时绝缘劣化指数,将实时绝缘劣化指数上传至云端;聚合所有区域内的特征向量统计量,更新全局统计量形成闭环;云端根据接收的实时绝缘劣化指数后,根据绝缘劣化指数制定动态阈值调整规则,利用动态阈值调整规则对绝缘劣化指数阈值进行更新。
本发明授权基于GIS局部放电图谱的电力设备故障诊断方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于GIS局部放电图谱的电力设备故障诊断方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: S100、统计电力设备工作的所有区域,采集不同区域内的局部放电图谱,提取不同区域内局部放电图谱的数据构建特征向量并计算全局统计量,利用全局统计量对不同区域的特征向量进行标准化; S200、计算标准化后不同区域和全局相位分辨局部放电图PRPD分布的散度值,对散度值进行判断触发传感器校准,通过校准后的特征数据进行电力设备故障初判; 通过校准后的特征数据进行电力设备故障初判的具体步骤为: S201、根据时间窗口实时采集数据判断区域故障,在不同区域中将本地PRPD分布根据相位区间统计区域概率分布,公式为:区域概率分布=区域在相位区间的脉冲数区域总脉冲数,在云端对每个区域的概率分布进行加权,取平均生成全局概率分布,权值由人工设定;利用区域概率分布和全局概率分布计算区域和全局PRPD分布的散度值,公式为: ; 公式中,DJS k表示区域k和全局PRPD分布的散度值,Pk表示区域k的概率分布,Pglobal表示全局的概率分布;M表示区域k和全局的平均概率分布,DKL表示提取括号内的DL散度;M的计算公式为:; S202、当DJS k0.1时,判断区域k和全局的PRPD分布对齐,传感器无需校准,当DJS k≥0.1时,判断区域k和全局的PRPD分布未对齐,启动传感器校准; S203、在标准化后的特征向量统计量中提取出当前全局正常工作状态下的放电脉冲电压均值和标准差进行检验,计算区域异常值,公式为: ; 公式中,Z表示区域异常值,n表示当前时间窗口内的脉冲采样点数,`Vp表示当前时间窗口内标准化后的放电脉冲电压均值,σV normal表示全局正常工作状态下放电脉冲电压标准差,uV normal表示全局正常工作状态下放电脉冲电压均值; S203、利用正态分布设置区域异常阈值Zy,当|Z|Zy时,判断区域存在故障并进行标记,对所有区域进行相同的判断,输出故障标记; S300、在初判电力设备故障后,通过物理模型对故障进行分析,判断电力设备故障类型;计算电力设备的实时绝缘劣化指数,将实时绝缘劣化指数上传至云端; 计算电力设备的实时绝缘劣化指数的具体步骤为: S301、构建电力设备的物理模型为: ; 公式中,Vp表示放电脉冲电压,E表示故障处电场强度,h表示材料常数,τ表示电离时间常数,tr表示脉冲上升时间,d表示故障处尺寸; S302、在判断的故障区域内提取放电脉冲电压、材料常数、电离时间常数、脉冲上升时间和异常处尺寸输入到物理模型内计算得到故障处的电场强度,根据电力设备领域中的专业指数得到不同局部放电类型的特点,对计算的实时故障电场强度与不同局部放电类型的特点进行对比,得到实时故障区域的故障类型; S303、构建绝缘劣化指数模型为: ; 模型中,S(t)表示绝缘劣化指数,Vp j表示第j次放电脉冲电压,Qj表示第j次放电的电荷量,Ea表示绝缘材料活化能,kB表示玻尔兹曼常数,T(t)表示设备实时温度,N表示放电次数;设置故障等级分别为Sth1和Sth2;利用故障等级判断实时故障程度,当S(t)Sth1时,判断轻微故障,当Sth1≤S(t)Sth2时,判断为中度故障,当S(t)≥Sth2时,判断为严重故障;结合故障类型和故障程度得到综合故障类型,将实时绝缘劣化指数上传至云端; S400、聚合所有区域内的特征向量统计量,更新全局统计量形成闭环; S500、云端根据接收的实时绝缘劣化指数后,根据绝缘劣化指数制定动态阈值调整规则,利用动态阈值调整规则对绝缘劣化指数阈值进行更新。
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