配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测方法及系统与流程

本技术涉及配电箱运行状态检测的，尤其是涉及一种配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测方法及系统。

背景技术：

1、配电箱是用于对电能进行集中分配、控制和保护的电气设备。配电箱内通常设置有母排、断路器及多个支路回路，梳状母排通过多个梳齿与对应的断路器或支路形成导电连接，以实现多条支路的集中供电。在长期运行过程中，梳齿连接位置可能因装配状态、接触压力变化或长期使用等因素出现接触异常，并伴随局部温度变化。

2、现有配电箱运行监测中，通常在母排或导电连接位置设置温度检测装置，通过采集运行温度并结合预设温度条件判断是否存在过热异常。

3、然而，配电箱在常态运行过程中，梳状母排自身载流发热以及各支路负荷变化均会引起梳齿温度发生波动，使梳齿在正常运行状态下也可能出现不同程度的温度变化。对于尚未形成明显持续过热的接触异常，其引起的温度变化容易与正常运行产生的温度波动相互混杂，使现有基于检测温度进行异常判断的方式难以准确识别梳齿接触异常，容易造成漏检或误判。

技术实现思路

1、（一）本发明所要解决的技术问题是：配电箱常态运行过程中，梳状母排自身载流发热及支路负荷变化引起的正常温度波动与梳齿接触异常产生的局部温度变化相互混杂，导致梳齿接触异常难以准确识别。

2、（二）技术方案

3、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测方法及系统。

4、一种配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测方法，配电箱内设置有用于为多条支路供电的梳状母排，所述梳状母排包括公共导电部和多个梳齿，所述方法包括：

5、获取目标待测梳齿的梳齿温度、与目标待测梳齿对应的目标支路电流以及梳状母排的公共导电部温度，并根据公共导电部温度确定公共导电部热状态；

6、根据公共导电部热状态以及目标待测梳齿与梳状母排之间的热传递模型，确定梳状母排对目标待测梳齿产生的公共热影响量，从目标待测梳齿的梳齿温度中分离公共热影响量，得到表征目标待测梳齿自身发热状态的局部自产热表征量；

7、从目标待测梳齿的运行数据中确定多个可比运行时段，其中，不同可比运行时段对应的目标支路载流条件满足预设载流等效条件，且对应的公共导电部热状态满足预设热状态等效条件；

8、比较目标待测梳齿在多个可比运行时段内的局部自产热表征量，确定目标待测梳齿在等效目标支路载流条件和等效公共导电部热状态下的局部热响应差异；

9、当局部热响应差异满足预设响应分化条件时，确定目标待测梳齿存在接触异常。

10、通过采用上述技术方案，将公共导电部正常载流产生的共同热影响与目标待测梳齿自身的发热表现进行区分，并在载流条件及公共热状态相近的运行时段内进行对比，可以减小配电箱负载变化、母排整体升温以及公共导电部向目标待测梳齿传递的热影响对梳齿异常判断的干扰，使检测结果更加侧重于目标待测梳齿自身接触状态引起的热响应变化。即使目标待测梳齿尚未形成持续高温或温度尚未达到传统报警阈值，只要其在相近运行条件下出现明显不同的局部发热表现，也能够被识别，有利于发现接触压力变化、接触面积变化等引起的早期或间歇性接触异常，提高异常检测的灵敏度和准确性，降低因公共导电部正常温升及运行工况变化掩盖局部异常而造成的漏检。

11、进一步地，所述方法还包括确定局部响应观察时段，具体包括：

12、根据目标待测梳齿以及多个非目标梳齿在公共导电部上的接出位置，确定与目标待测梳齿存在预设热耦合关系的目标公共导电区段；

13、获取目标支路以及与目标公共导电区段对应的至少一个非目标支路的支路电流变化，并根据目标支路和至少一个非目标支路的支路电流变化识别支路负载重分配事件；

14、在支路负载重分配事件中，当目标支路电流的变化达到预设支路变化条件，且至少一个非目标支路的电流变化方向与目标支路电流的变化方向相反，使目标公共导电区段对应的载流热负载表征值在支路负载重分配事件前后的变化量处于预设负载变化范围内，并且公共导电部热状态处于预设热状态稳定范围内时，将支路负载重分配事件对应的运行时段确定为局部响应观察时段。

15、通过采用上述技术方案，利用配电箱常态运行过程中自然发生的支路负载重分配，可以在不额外施加测试电流、不改变设备正常运行状态的情况下形成适于观察目标梳齿局部热响应的检测窗口。通过限制与目标梳齿相关公共导电区段的整体热负载变化，可减小公共导电部分发热变化对目标梳齿温升的干扰，使后续得到的热响应更能反映目标支路载流变化对目标梳齿自身发热状态的影响，从而提高在线检测结果的可信度，并为后续比较不同局部激励下的热响应提供较稳定的运行条件。

16、进一步地，所述方法还包括确定目标待测梳齿对应的局部电热响应表征值，具体包括：

17、针对每一局部响应观察时段，根据目标支路电流变化确定目标待测梳齿的局部载流激励表征量，其中，局部载流激励表征量至少根据目标支路电流平方的变化确定；

18、当不同局部响应观察时段对应的有效响应持续时间存在差异时，根据有效响应持续时间对目标支路电流平方的变化进行累计或等效处理，以修正局部载流激励表征量；

19、以局部响应观察时段发生前的局部自产热表征量作为局部热响应基线，根据局部响应观察时段内局部自产热表征量相对于局部热响应基线的变化，确定目标待测梳齿对应的局部热响应量；

20、根据局部载流激励表征量与局部热响应量，确定目标待测梳齿对应的局部电热响应表征值。

21、通过采用上述技术方案，对不同局部响应观察时段中的载流变化幅度及作用持续时间进行统一表征，可以减小不同自然负载事件强弱不一致对温升结果比较造成的影响，使各次局部热响应具有较好的可比性。后续判断能够更多反映目标梳齿自身载流—发热关系的变化，而不是简单受某次负载变化幅度较大或持续时间较长所影响，为识别接触状态不稳定提供更可靠的比较基础。

22、进一步地，当局部热响应差异满足预设响应分化条件时，确定目标待测梳齿存在接触异常，具体包括：

23、从多个局部响应观察时段中，确定局部载流激励表征量满足预设激励接近条件的多个目标观察时段；

24、比较多个目标观察时段对应的局部电热响应表征值，并根据多个局部电热响应表征值的分布确定彼此分离的第一响应范围和第二响应范围；

25、当多个局部电热响应表征值分别重复落入第一响应范围和第二响应范围，且第一响应范围与第二响应范围之间的间隔达到预设响应分化条件时，确定目标待测梳齿在相近局部载流激励下存在不同的局部发热响应状态；

26、根据不同的局部发热响应状态，确定目标待测梳齿存在接触状态不稳定异常。

27、通过采用上述技术方案，通过比较相近局部载流激励下多次出现的热响应结果，可以避免仅依据单次温升偏大作出异常判断，将偶然波动与具有重复性的接触状态变化区分开。即使目标梳齿尚未持续处于高温状态，只要其载流—发热关系已经在不同状态之间发生明显分化，也能够被识别出来，有利于提高对间歇性接触异常的识别能力，并降低随机测温波动造成的误判。

28、进一步地，所述方法还包括识别目标待测梳齿的局部热状态跃迁，具体包括：

29、在目标支路载流状态处于预设载流稳定范围、且公共导电部热状态处于预设热状态稳定范围的连续观察时段内，获取目标待测梳齿在相邻检测时段对应的局部自产热表征量；

30、比较相邻检测时段对应的局部自产热表征量，确定局部自产热表征量的变化量；

31、当变化量达到预设跃迁条件，且变化后的局部自产热表征量持续保持预设时长时，确定目标待测梳齿发生局部热状态跃迁。

32、通过采用上述技术方案，在外部载流及公共热状态基本稳定的条件下持续观察目标梳齿自身的发热变化，可以减小负载波动和母排整体热变化对判断结果的影响，并利用变化后的持续性排除瞬时测温波动或短时扰动，由此可以更早筛出可能由接触界面状态改变引起的局部热状态变化，为后续进一步验证接触状态是否发生迁移提供可靠依据。

33、进一步地，在确定目标待测梳齿发生局部热状态跃迁之后，所述方法还包括确认局部热状态跃迁为有效跃迁，具体包括：

34、根据局部热状态跃迁的发生时刻，分别确定跃迁发生前的第一状态窗口和跃迁发生后的第二状态窗口；

35、根据第一状态窗口内的多个局部自产热表征量确定目标待测梳齿的第一局部热状态分支，并根据第二状态窗口内的多个局部自产热表征量确定目标待测梳齿的第二局部热状态分支；

36、比较第一局部热状态分支与第二局部热状态分支；

37、当第一局部热状态分支与第二局部热状态分支之间的差异达到预设状态间隔条件时，确认局部热状态跃迁为有效跃迁。

38、通过采用上述技术方案，对跃迁前后的局部发热状态分别进行稳定性归纳，可以避免将短时尖峰、缓慢漂移或偶然波动误认为接触状态变化。只有当跃迁前后形成能够明显区分的两个热状态时，才保留该跃迁作为后续诊断依据，从而提高局部热状态识别的可靠性，并为后续判断目标梳齿是否发生接触状态迁移提供明确的状态参照。

39、进一步地，在确认局部热状态跃迁为有效跃迁之后，所述方法还包括判断目标待测梳齿的局部热状态是否恢复，具体包括：

40、获取第一状态窗口对应的第一外部热状态，其中，第一外部热状态至少根据第一状态窗口内的目标支路载流状态以及公共导电部热状态确定；

41、在确认局部热状态跃迁为有效跃迁后，继续获取目标支路载流状态以及公共导电部热状态；

42、当当前目标支路载流状态和公共导电部热状态重新进入与第一外部热状态对应的预设等效范围时，确定外部热状态发生回归；

43、获取外部热状态发生回归后目标待测梳齿对应的当前局部自产热表征量；

44、根据当前局部自产热表征量分别与第一局部热状态分支和第二局部热状态分支之间的匹配关系，判断目标待测梳齿的局部热状态是否恢复至第一局部热状态分支。

45、通过采用上述技术方案，在后续运行过程中等待外部热条件重新回到与跃迁前相近的状态，再对目标梳齿的局部发热状态进行复核，可以减少暂态热惯性、短时负载变化等因素对判断结果的干扰。若外部条件已经恢复而目标梳齿仍未回到原有热状态，则能够为接触界面发生持续性变化提供更有力的判断依据，从而提高接触异常识别的可靠性。

46、进一步地，判断目标待测梳齿的局部热状态是否恢复至第一局部热状态分支，具体包括：

47、确定当前局部自产热表征量分别与第一局部热状态分支和第二局部热状态分支之间的匹配程度；

48、当当前局部自产热表征量与第二局部热状态分支的匹配程度高于与第一局部热状态分支的匹配程度，且当前局部自产热表征量相对于第一局部热状态分支的偏离达到预设状态偏离条件时，确定目标待测梳齿的局部热状态未恢复至第一局部热状态分支，并保持于第二局部热状态分支；

49、根据目标待测梳齿在外部热状态发生回归后仍保持于第二局部热状态分支的结果，确定目标待测梳齿发生接触状态迁移，并确定目标待测梳齿存在接触异常。

50、通过采用上述技术方案，比较外部热条件恢复后目标梳齿当前发热状态与跃迁前、跃迁后两种状态的接近程度，可以进一步确认其发热特性是否已经由原状态转移并稳定保持在新的状态，由此可减少将暂态热惯性或短时扰动误认为接触异常的情况，使接触异常的判断建立在持续性的状态改变基础上，提高对接触状态迁移的识别可靠性。

51、本发明还提供了一种配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测系统，配电箱内设置有用于为多条支路供电的梳状母排，所述梳状母排包括公共导电部和多个梳齿，所述系统包括：

52、温度检测装置，用于获取目标待测梳齿的梳齿温度以及所述公共导电部的公共导电部温度；

53、电流采集装置，用于获取与目标待测梳齿对应的目标支路电流以及至少一个非目标支路的支路电流；

54、控制器，分别与所述温度检测装置和所述电流采集装置信号连接，所述控制器被配置为执行上述的配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测方法。

55、通过采用上述技术方案，将温度检测、电流采集和异常识别功能集成于同一检测系统中，可以持续获取梳状母排运行过程中的关键状态数据，并由控制器完成局部发热特征分析和接触异常判断，使前述检测方法能够直接应用于配电箱在线监测。该系统无需改变配电箱正常供电方式即可开展检测，有利于提高异常温度波动识别的连续性和自动化程度。

56、本发明还提供了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，实现上述的配电箱常态运行状态下异常温度波动试验检测方法。

57、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：通过区分公共导电部正常发热产生的共同热影响与目标待测梳齿自身的发热表现，并在载流条件及公共热状态相近的情况下对目标待测梳齿自身的发热表现进行比较，可以减少公共导电部正常温升及支路负荷变化引起的温度波动对异常判断的干扰，使接触状态尚未形成持续高温时产生的间歇性发热差异也能够被识别，从而提高梳齿接触异常检测的准确性，并降低正常温度波动与局部异常发热相互混杂造成的漏检。