一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法与流程

技术特征：
1.一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：获取多个同型号高压断路器的历史维保数据和环境信息作为检测数据；s2：设置故障源，对同型号的高压断路器进行多次分合闸动作，直至出现故障，在此过程中，对高压断路器进行周期性数据检测，将检测的数据作为故障参考数据；s3：将故障参考数据与故障类型进行关联，制作故障数据集，将故障数据集和检测数据作为样本数据；s4：将样本数据分为训练集和测试集，搭建深度置信网络模型，利用训练集进行深度置信网络训练，利用测试集进行深度置信网络测试；s5：利用测试好的深度置信网络进行高压断路器生命周期评估。2.根据权利要求1所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，所述历史维保数据包括高压断路器历史故障信息、高压断路器历史故障类型、高压断路器故障维修后的运行年限、高压断路器机械性能以及高压断路器的工作状态，所述环境信息包括高压断路器所处的温度信息、湿度信息以及磁场强度信息。3.根据权利要求2所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，所述高压断路器机械性能采用神经网络进行机械性能智能评估，具体包括以下步骤：s11：获取高压断路器分闸完成图像数据、高压断路器分合闸过程图像数据、高压断路器合闸完成图像数据以及高压断路器分合闸过程的电流波形数据作为机械性能样本数据；s12：将机械性能样本数据进行数据预处理，将预处理后的机械性能样本数据分为训练数据集、测试数据集和验证数据集；s13：构建深度残差网络模型，利用训练数据集训练深度残差网络模型，利用验证数据集验证深度残差网络模型，利用测试数据集测试深度残差网络模型；s14：利用训练好的深度残差网络模型进行高压断路器机械性能评估。4.根据权利要求3所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，所述高压断路器分合闸过程图像数据的获取方法为：s111：寻找高压断路器成一定角度的两个相邻平面，在高压断路器分合闸过程向两个相邻平面发射圆环状的明暗条纹光照；s112：至少采集两次高压断路器分合闸过程的视频数据，每次高压断路器分合闸的起点、终点以及时长一致；s113：以周期t将采集的视频数据进行抽帧处理，获得若干张高压断路器分合闸过程图像，所述周期t的设定方法为：其中，t为断路器分合闸过程的时长，δ为高压断路器分合闸过程的振动频率，v为高压断路器分合闸过程的角速度。5.根据权利要求3或4所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，步骤s12中，对断路器分合闸过程的电流波形数据进行数据预处理时包括以下步骤：
s221：采集断路器分合闸过程的电流波形，对采集的电流波形通过低通滤波器和高通滤波器进行滤波处理，获得滤波后的电流信号；s222：以周期t对滤波后电流信号进行截断处理，获得若干个截断电流信号；s223：对若干个截断电流信号进行傅里叶变化，得到各个时刻的频率和幅值信息；s224：对幅值进行归一化处理后根据各个时刻的频率和归一化的幅值获得时频图像；s225：将获得的时频图像作为断路器分合闸过程的电流特征图像，将断路器分合闸过程的电流特征图像作为预处理后的样本数据。6.根据权利要求3或4所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，步骤s13中构建深度残差网络模型，包括以下步骤：s331：构建深度残差网络基本架构；s332：将训练数据集对深度残差网络进行训练，对深度残差网络的基本参数进行调整；s333：利用验证数据集对深度残差网络的超参数进行调整；s334：利用测试数据集对深度残差网络的高压断路器机械性能评估能力进行测试。7.根据权利要求3或4所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，步骤s12中，对断路器分闸完成图像数据、断路器分合闸过程图像数据和断路器合闸完成图像数据进行数据预处理时包括以下步骤：a：对图像数据进行灰度处理，获得灰度图像；b：设置黄金圆，所述黄金圆内部填充0
‑
255之间的灰度值的特征，其内部特征灰度值的具体设置方法为：其中k为黄金圆内特征的灰度值，n为灰度图像中断路器的特征数，l
i
为灰度图像中断路器的第i个特征的灰度值；c：利用黄金圆对灰度图像进行覆盖性检测，将灰度图像中灰度值大于黄金圆的部分特征进行保留，将灰度图像中灰度值小于黄金圆的部分特征进行灰度值归0处理，获得断路器分闸完成特征图像、断路器分合闸过程特征图像和断路器合闸完成特征图像。8.根据权利要求1所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，所述故障参考数据包括所述检测数据包括合闸时间、分闸时间、刚合速度、刚分速度、三相不同期度、同相不同期度、金短时间、无流时间、动触头最大速度、动触头平均速度、动触头动作时间、弹跳时间、弹跳次数、弹跳最大幅度、分合闸行程、分合闸过程电流波形曲线、动触头分合闸行程内的时间速度行程动态曲线、开距以及接触电阻。9.根据权利要求1所述的一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，其特征在于，将样本数据分为训练集和测试集之前，先将故障数据集和检测数据进行长度补充，使得故障数据集和检测数据长度一致，再将故障数据集和检测数据进行归一化处理。

技术总结
本发明公开了一种基于深度置信网络的高压断路器生命周期智能评估方法，包括以下步骤：S1：获取多个同型号高压断路器的历史维保数据和环境信息作为检测数据；S2：设置故障源，对同型号的高压断路器进行多次分合闸动作，直至出现故障，在此过程中，对高压断路器进行周期性数据检测，将检测的数据作为故障参考数据；本发明通过对高压断路器维保数据以及环境信息的采集，结合深度置信网络算法，实现高压断路器生命周期的智能评估，使得高压断路器的使用寿命能被更加准确的评估，实现对高压断路器的及时更换，从而降低高压断路器的故障频率，节约电网在高压断路器上的设备成本和人力成本。成本。成本。


技术研发人员：查竞宇 王春林 郑林英 周刚 吴立文 沈超伦 操晨润 陈冰晶 丁一峰 仲乾元
受保护的技术使用者：嘉兴恒创电力集团有限公司博创物资分公司
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2021/10/29