一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法及系统

本发明涉及电力设备状态监测与故障诊断，特别是涉及一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法及系统。

背景技术：

1、电接触开关（包括高压开关、断路器、接触器等）是电力系统中需要频繁或定期带负荷动作的关键部件，其触头在分合过程中承受电弧烧蚀、机械磨损和化学腐蚀的共同作用，触头劣化是导致开关设备故障乃至电力系统停运的主要原因之一。据统计，开关类设备故障约占电网事故的较大比例，因此及时准确地评估触头腐蚀状态对于保障电网安全运行具有重要意义。目前，国内外学者和工程人员已经开发了多种触头状态评估技术，包括动态接触电阻测量法、振动声学分析法、驱动电机电流分析法、红外热成像法和油中溶解气体分析法等。然而，上述方法均存在不同程度的局限性：动态电阻测量法需要停电作业，无法实现连续在线监测；振动声学分析法对传感器安装位置敏感且易受环境噪声干扰；驱动电机电流分析法对触头烧蚀的直接敏感性不足；红外热成像法对瞬时高温不敏感且受环境因素干扰大；油中溶解气体分析法存在明显的时间滞后性。现有的单一特征方法无法充分利用多源特征之间的非线性耦合关系，难以建立精确的触头状态评估模型，且大多数方法无法有效捕捉触头腐蚀的早期异常征兆。因此，亟需一种能够融合多源特征、采用先进机器学习算法实现触头腐蚀状态智能评估的方法，以克服现有技术的不足。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法及系统；

2、一方面，提供了一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，包括：

3、获取电接触开关的多源特征数据，包括开合次数特征、接触电阻特征、电弧电压电流信号特征以及振动信号特征；

4、根据所述多源特征数据构建输入张量；所述输入张量包括开合次数、平均接触电阻、振动信号时域峭度指标、振动信号频域重心频率、各子频带小波包能量占比以及平均移动电弧功率；

5、将所述输入张量输入至预先训练的深度学习模型，所述深度学习模型采用双通道时序编码器提取深度特征，其中：第一通道采用mamba状态空间模型，根据当前开合次数动态调节状态更新速率，捕获触头腐蚀的长期退化趋势；第二通道采用傅里叶神经算子，利用频域特征锚点生成注意力掩码并进行频域全局卷积，强化振动冲击与电弧频域特征；

6、融合所述第一通道和第二通道的输出特征，根据融合后的特征确定所述电接触开关的触头腐蚀等级。

7、另一方面，提供了一种电接触开关触头腐蚀状态评估系统，包括：

8、特征提取单元，获取电接触开关的多源特征数据，包括开合次数特征、接触电阻特征、电弧电压电流信号特征以及振动信号特征；

9、张量构建单元，根据所述多源特征数据构建输入张量；所述输入张量包括开合次数、平均接触电阻、振动信号时域峭度指标、振动信号频域重心频率、各子频带小波包能量占比以及平均移动电弧功率；

10、双通道编码单元，用于将所述输入张量输入至预先训练的深度学习模型，所述深度学习模型采用双通道时序编码器提取深度特征，其中：第一通道采用mamba状态空间模型，根据当前开合次数动态调节状态更新速率，捕获触头腐蚀的长期退化趋势；第二通道采用傅里叶神经算子，利用频域特征锚点生成注意力掩码并进行频域全局卷积，强化振动冲击与电弧频域特征；

11、等级判定单元，融合所述第一通道和第二通道的输出特征，根据融合后的特征确定所述电接触开关的触头腐蚀等级。

12、再一方面，还提供了一种电子设备，包括：

13、存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及

14、处理器，用于运行所述计算机可读指令，

15、其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。

16、再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，非暂时性存储计算机可读指令，其中，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法。

17、再一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现上述第一方面所述的方法。

18、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

19、本发明首次将开合次数、接触电阻、电弧电气特征和振动信号进行深度融合，构建了能够全面反映触头机械磨损、电磨损和腐蚀状态的多源特征集，克服了现有单一特征方法信息利用不充分的缺陷。同时，本发明构建了双通道时序编码器架构，第一通道基于mamba状态空间模型，使状态更新速率随开合次数自适应变化，实现对腐蚀长期演化规律的追踪；第二通道基于傅里叶神经算子，在时频谱频率维度进行全局卷积，引入频域重心和子频带能量作为物理锚点生成注意力掩码，增强振动冲击与电弧频域特征；两通道分别从时域和频域提取互补特征，克服了单一模型对多类型信号耦合能力不足的缺陷，提升了触头腐蚀早期异常征兆的敏感度和评估精度。

1.一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述开合次数特征包括累积开合次数和每个检测周期内的新增开合次数；所述接触电阻特征为开关闭合稳态下的接触电阻时间序列的平均接触电阻，反映触头表面腐蚀、氧化及磨损状态。

3.根据权利要求1所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述电弧电压电流信号特征为分合闸过程中的平均移动电弧功率；基于暂态电压电流波形计算得到；所述振动信号特征为开关动作过程中振动加速度信号的时域、频域及时频域特征；时域特征为提取振动波形的峭度指标；频域特征为对振动信号做快速傅里叶变换得到功率谱密度，提取重心频率；时频域特征为采用db4小波对振动信号进行3层小波包分解，得到8个子频带，计算各子频带能量并归一化，形成8维能量谱特征向量。

4.根据权利要求1所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述根据当前开合次数动态调节状态更新速率，包括：

5.根据权利要求1所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述第二通道采用傅里叶神经算子利用频域特征锚点生成注意力掩码并进行频域全局卷积，包括：

6.根据权利要求1所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述根据融合后的特征确定所述电接触开关的触头腐蚀等级，包括，

7.一种电接触开关触头腐蚀状态评估系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序;处理器用于在调用计算机程序时执行权利要求1至6中任一项所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法。

10.一种计算机程序产品，其中所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的一种电接触开关触头腐蚀状态评估方法。