一種集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，所述集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置包括中央集中控制臺(tái)、以太網(wǎng)、通信轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、集群開(kāi)關(guān)柜；其特征為：每個(gè)開(kāi)關(guān)柜中包括光纖溫度傳感器、真空斷路器光纖位移傳感器、電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理器；上述傳感器、監(jiān)測(cè)模塊采集到數(shù)據(jù)信號(hào)后傳輸給數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，并將最終處理結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn)換器后通過(guò)總線(xiàn)或以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)。通過(guò)采用上述監(jiān)控裝置以及監(jiān)控方法能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)了解集群開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高了電力系統(tǒng)可靠性，便于維修人員維修和檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置及 其監(jiān)測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力開(kāi)關(guān)柜是組成電力系統(tǒng)的基本單元，對(duì)電力開(kāi)關(guān)柜的智能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)設(shè) 備全壽命周期管理，提高設(shè)備使用效率和壽命的關(guān)鍵技術(shù)。在電力系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電纜 接頭電壓常常高達(dá)l〇KV、35KV，然而，在高壓開(kāi)關(guān)柜的動(dòng)、靜觸點(diǎn)及電氣設(shè)備的連接頭是很 容易出現(xiàn)接觸不良、插接偏心不正等原因，導(dǎo)致接觸電阻較大，在大電流情況下該處發(fā)熱嚴(yán) 重，其結(jié)果是接頭溫度異常，加劇接觸面氧化，使得接觸電阻進(jìn)一步增大，形成惡性循環(huán)，發(fā) 展到一定階段后，則會(huì)造成嚴(yán)重的的故障，破壞供電的安全可靠。動(dòng)、靜點(diǎn)接頭、連接器導(dǎo)體 部分接觸不良引起異常過(guò)熱，加速絕緣老化導(dǎo)致?lián)舸?，這是高壓開(kāi)關(guān)柜的主要故障形式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方 法，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)柜中斷路器的溫度、合閘位移、電流進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè) 點(diǎn)溫度的變化狀況、斷路器合閘位移狀況、大功率器件電流大小的變化、開(kāi)關(guān)功率大小的變 化，從而實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)測(cè)和報(bào)警，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，提供報(bào)警并迅速準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)位 置，并按相應(yīng)的預(yù)案采取安全處理措施。
[0004] 集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，包括中央集中控制臺(tái)、以太網(wǎng)、通信轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù) 總線(xiàn)、集群開(kāi)關(guān)柜；其特征為：每個(gè)開(kāi)關(guān)柜中包括光纖溫度傳感器、真空斷路器位移傳感 器、電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理器；上述傳感器、監(jiān)測(cè)模塊采集到數(shù)據(jù)信號(hào) 后傳輸給數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，并將最終處理結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn) 換器后通過(guò)總線(xiàn)或以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)。
[0005] 優(yōu)選為：所述數(shù)據(jù)處理器是數(shù)字信號(hào)處理器DSP ;所述真空斷路器光纖位移傳感 器為真空斷路器光纖直線(xiàn)碼盤(pán)位移傳感器；
[0006] 優(yōu)選為：所述電流傳感器采用霍爾電流傳感器，通過(guò)霍爾傳感器得到開(kāi)關(guān)柜中電 流信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大、加法電路、限幅電路等信號(hào)調(diào)理電路將取樣電壓-5V?+5V 轉(zhuǎn)化為0?5V電壓，并將處理后的信號(hào)送到數(shù)據(jù)處理器；
[0007] 優(yōu)選為：所述開(kāi)關(guān)功率監(jiān)測(cè)模塊采用對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜中大功率器件輸入的電流進(jìn)行 方均根限定，從而限定大功率器件有電流過(guò)大而過(guò)熱；該模塊由一個(gè)乘法器和運(yùn)算放大器 組成的方均根值運(yùn)算電路。電樞電流先由乘法器進(jìn)行平方運(yùn)算，再由積分器運(yùn)算即可完成 方均根值運(yùn)算：
[0008] I2 =-^：\ K1,； dt KL v
[0009] 其中：1為電流平均值、R為電阻值、C為電容值、K為比例系數(shù)、Ia為采樣電流值； 由方均運(yùn)算和平方根電路可組成方均根運(yùn)算，由此可測(cè)出所述大功率器件流入電流有效 值。選擇積分時(shí)間常數(shù)RC的大小即可調(diào)整方均根電流極限值作用時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)大功率器 件的功率監(jiān)測(cè)。
[0010] 一種基于集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)方法，包括步驟如下：
[0011] (1)、通過(guò)光纖溫度傳感器、真空斷路器位移傳感器、電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè) 模塊實(shí)時(shí)采集代表物理量的電壓信號(hào)；
[0012] (2)、經(jīng)過(guò)模擬采集通道對(duì)電壓信號(hào)采樣得到采樣信號(hào)（Uk)，采樣頻率為（f Ah);對(duì) 采樣信號(hào)（uk)重抽樣獲得重抽樣信號(hào)（up，重抽樣頻率（fAy)由應(yīng)用端規(guī)定；
[0013] (3)、設(shè)定T為緩存時(shí)間，緩存狀態(tài)變化的待測(cè)數(shù)據(jù)，并在經(jīng)過(guò)緩存時(shí)間T后，發(fā)送 數(shù)據(jù)；所述緩存狀態(tài)變化的待測(cè)數(shù)據(jù)具體過(guò)程如下：當(dāng)該組待測(cè)數(shù)據(jù)中的其中一個(gè)狀態(tài)發(fā) 生變化時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，并將該變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的緩存時(shí)間T后，把該T時(shí)段 內(nèi)所有發(fā)生變化的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)送；如果在該T時(shí)段內(nèi)有同一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生第二次變化， 則立刻將此T段內(nèi)該數(shù)據(jù)第二次變化時(shí)刻之前所有發(fā)生變化的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)將 該數(shù)據(jù)第二次變化的時(shí)刻作為緩存時(shí)間T重新計(jì)時(shí)的起始時(shí)刻，重新開(kāi)始新的緩存周期；
[0014] (4)、重抽樣之前的數(shù)字低通濾波，將采樣信號(hào)（Uk)低通濾波后獲得< ITit )，再 重抽樣，由（2? >獲得Z(t)存儲(chǔ)并輸出重抽樣電壓信號(hào)z(t)到應(yīng)用端；
[0015] (5)、數(shù)據(jù)處理器對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理：采用遞歸模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)重 抽樣電壓信號(hào)z (t)進(jìn)行時(shí)序分解處理；并對(duì)分解后的時(shí)序進(jìn)行預(yù)測(cè)，并基于相空間重構(gòu) 理論，將分解后的時(shí)間序列嵌入到相空間中，采用互信息量法確定相空間中的延遲時(shí)間，采 用嵌入維算法確定相空間的關(guān)聯(lián)維數(shù)，進(jìn)而獲得多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量；設(shè)置動(dòng)態(tài)遞歸模糊 控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將獲得的多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量輸入動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)模糊控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn) 練，并采用線(xiàn)性組合的方法對(duì)訓(xùn)練后的所有不同分量進(jìn)行線(xiàn)性組合，即獲得開(kāi)關(guān)柜采樣數(shù) 據(jù)預(yù)測(cè)函數(shù)；
[0016] ￠)、將開(kāi)關(guān)柜采樣數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)函數(shù)獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器的存儲(chǔ)器中，并通 過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn)換器進(jìn)而通過(guò)以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)，以便控制人員實(shí)時(shí) 監(jiān)控集群開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)。
[0017] 優(yōu)選為：數(shù)字低通濾波的截至頻率f。小于0. 5倍的重抽樣頻率fAy ;
[0018] 優(yōu)選為：所述數(shù)字低通濾波是變結(jié)構(gòu)的平均算法；判斷uk是穩(wěn)態(tài)還是暫態(tài)，給出 標(biāo)志F，F(xiàn) = 1為暫態(tài)，F(xiàn) = 0為穩(wěn)態(tài)；F = 0由采樣信號(hào)Uk求取平均值％ ;當(dāng)F = 1時(shí)，％: 為Uk實(shí)際應(yīng)用中不可能達(dá)到的值，到達(dá)應(yīng)用端后對(duì)z (t)中不可能達(dá)到的值作為壞數(shù)據(jù)予 以剔除；當(dāng)F由1變到0時(shí)，將平均值巧猜零并令k = 1
[0019] 優(yōu)選為：采用遞歸模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)重抽樣電壓信號(hào)z⑴進(jìn)行時(shí)序分解處 理步驟如下：
[0020] a、確定時(shí)間序列信號(hào)所有的局部極值點(diǎn)，采用三次樣條插值曲線(xiàn)將所有的局部極 小值點(diǎn)連接起來(lái)形成下包絡(luò)線(xiàn)，
[0021] b、采用三次樣條插值曲線(xiàn)將所有的局部極小值點(diǎn)連接起來(lái)形成下包絡(luò)線(xiàn)，根據(jù)上 下包絡(luò)線(xiàn)確定包絡(luò)線(xiàn)包絡(luò)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0022] c、上下包絡(luò)線(xiàn)的平均值記為Hi1，求出差值Ii1
[0023] \ = z (t) -In1 (1)
[0024] 其中，z (t) = [Z1 (t)，Z2 (t)，? ? ?，Z4 (t) ] !Z1 (t)表示t時(shí)刻通過(guò)光纖溫度傳感器、 真空斷路器位移傳感器、電流傳感器、功率監(jiān)測(cè)器采集的四個(gè)參數(shù)中第1個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)； z 2(t)表示t時(shí)亥Ij采集的四個(gè)參數(shù)中第2個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；z4(t)表示t時(shí)亥Ij采集的四個(gè)參 數(shù)中第4個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；若匕的最大值1!_和最小值1!_之差小于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的值e， e SO.OldU」彡e (2);則4為2(〇的一個(gè)模式分量；否則，執(zhí)行下面步驟d:
[0025] d、將Ii1作為又一初始數(shù)據(jù),重復(fù)步驟a到步驟c,重循環(huán)k次,直至h k = Iv1-Iiik中 hk滿(mǎn)足式⑵的條件，記C1 = hk，則C1為信號(hào)z (t)的第一個(gè)模式分量；
[0026] e、將C1從z (t)中分離出來(lái)，得到z (t)剩余部分!T1 = z (t)-Ci (3)
[0027] 將巧作為又一初始數(shù)據(jù)重復(fù)步驟3-1-1到步驟3-1-4,重循環(huán)nt次，得到信號(hào)z (t) 的nt個(gè)模式分量；當(dāng)z (t)的剩余部分為一個(gè)單調(diào)函數(shù)時(shí)，循環(huán)結(jié)束，把信號(hào)z (t)分解為nt 個(gè)模式分量cl, c2，......cnt和一個(gè)殘量rnt之和，其中，cl, c2，......cnt代表了原始信 號(hào)z (t)中包含的不同時(shí)間的特征信號(hào)；x(t) = cnt，x(t)表示信號(hào)z (t)的中心趨勢(shì)；
[0028] 優(yōu)選為：所述的基于相空間重構(gòu)理論，將分解后的時(shí)間序列嵌入到相空間中，即將 分解后的時(shí)間序列X(t)嵌入到相空間X(t) = {x(t)，X(t-T )，. . .，x(t-(m-l) T )}中，所 述的相空間中行數(shù)為所采集的參數(shù)個(gè)數(shù)，列數(shù)為關(guān)聯(lián)維數(shù)；其中，X(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)的動(dòng) 力學(xué)狀態(tài)，T為延遲時(shí)間，T = 1，2,…，II1, II1為自然數(shù)；m是嵌入空間的維數(shù)；所述的采用 遞歸模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)分解后時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定出相空間中必然存在函數(shù)F( ?) 使得延時(shí)后的時(shí)間序列狀態(tài)X (t+i)和當(dāng)如狀態(tài)X (t)之間滿(mǎn)足：x (t+i) = F (X (t)) (5)， F( ?)為待尋找的開(kāi)關(guān)柜負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)函數(shù)；并采用內(nèi)插法對(duì)序列進(jìn)行擴(kuò)充，獲得多個(gè)不 同的預(yù)測(cè)分量：xd +〇+1)p)=F(x^ (I )，x^ (I -T)，...，x^ (I -(m-1) t)) - (7)，其中，A為內(nèi)插倍數(shù)，t'為插值后的時(shí)刻，p為預(yù)測(cè)步數(shù)，x' (t')為插值后 的時(shí)間序列，X' (t' -T)為插值后延遲T時(shí)間的時(shí)間序列，X' (t' -(m-l)T)為插值 后延遲（m-1) T時(shí)間的時(shí)間序列。
[0029] 有益效果：通過(guò)采用上述監(jiān)控裝置以及監(jiān)控方法能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)了解集群開(kāi)關(guān)柜的 運(yùn)行狀態(tài)，從而提高了電力系統(tǒng)可靠性，便于維修人員維修和檢測(cè)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為集群開(kāi)關(guān)柜整體監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖2為數(shù)據(jù)處理主機(jī)背板系統(tǒng)框圖；
[0032] 圖3為光纖溫度傳感器示意圖；
[0033] 圖4a為真空斷路器位移傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖4b為主光柵窗口；圖4c為指示光柵窗 n ；
[0034] 圖5為電流傳感器采樣模塊電路原理圖；
[0035] 圖6為開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 請(qǐng)參考附圖1-2。集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，包括中央集中控制臺(tái)、以太網(wǎng)、 通信轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、集群開(kāi)關(guān)柜；其特征為：每個(gè)開(kāi)關(guān)柜中包括光纖溫度傳感器、真空 斷路器位移傳感器、電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理器；上述傳感器、監(jiān)測(cè)模塊 采集到數(shù)據(jù)信號(hào)后傳輸給數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，并將最終處理結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總 線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn)換器后通過(guò)總線(xiàn)或以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)。所述數(shù)據(jù)處理器是數(shù) 字信號(hào)處理器DSP ;所述真空斷路器光纖位移傳感器為真空斷路器光纖直線(xiàn)碼盤(pán)位移傳感 器；所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。
[0037] 光纖溫度傳感器工作溫原理如下：當(dāng)光纖光柵所處環(huán)境的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變或其它 物理量發(fā)生變化時(shí)，光柵的周期或纖芯折射率將發(fā)生變化，從而使反射光的波長(zhǎng)發(fā)生變化， 通過(guò)測(cè)量物理量變化前后反射光波長(zhǎng)的變化，就可以獲得待測(cè)物理量的變化情況。如利用 磁場(chǎng)誘導(dǎo)的左右旋極化波的折射率變化不同，可實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)的直接測(cè)量。此外，通過(guò)目前現(xiàn) 有的技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力和溫度的分別測(cè)量，也可同時(shí)測(cè)量。通過(guò)在光柵上涂敷特定的 功能材料（如壓電材料），還可實(shí)現(xiàn)對(duì)電場(chǎng)等物理量的間接測(cè)量。光纖測(cè)溫傳感器是指利 用單模摻鍺光纖經(jīng)紫外光照射成柵技術(shù)形成的全光纖型Bragg光柵。成柵后的光纖纖芯呈 現(xiàn)周期性分布，產(chǎn)生Bragg光柵效應(yīng)。光纖光柵溫度傳感系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量實(shí)質(zhì)上是對(duì)溫度 傳感探頭光纖光柵反射譜中心波長(zhǎng)的變化量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)波長(zhǎng)的變化量計(jì)算出溫度 值。光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)由光纖光柵溫度傳感器、單模光纜（用于遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸）、光纖溫 度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀及計(jì)算機(jī)終端等設(shè)備組成。系統(tǒng)工作時(shí)，光纖溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部光源發(fā)出 連續(xù)的寬帶光，經(jīng)光纜傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的光纖光柵溫度傳感器，這些傳感器內(nèi)部的測(cè) 量敏感兀件即光纖光柵對(duì)該寬帶光有選擇地反射回相應(yīng)的一個(gè)窄帶光，經(jīng)同一傳輸光纜返 回到光纖溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部探測(cè)器，由探測(cè)器來(lái)測(cè)定出各個(gè)傳感器所返回的不同窄帶光 的中心波長(zhǎng)，從而分析出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度值。由于多個(gè)傳感器所返回的窄帶光譜中心波長(zhǎng) 范圍不同，可以將多個(gè)光纖光柵溫度傳感器串聯(lián)在一根單模光纖上，這樣實(shí)現(xiàn)上百甚至上 千個(gè)溫度點(diǎn)測(cè)量時(shí)可以將這些傳感器串接組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，大大簡(jiǎn)化了傳感器及引 出線(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)，避免了以往傳統(tǒng)傳感器逐點(diǎn)測(cè)量的不便。
[0038] 參考圖3。所述光纖溫度傳感器是由傳感測(cè)溫探頭、傳輸光纖和光纖接口三部分組 成；傳感器采用耐高溫、高導(dǎo)熱塑料制成。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，充分結(jié)合了現(xiàn)有的光纖制造 技術(shù)，方便應(yīng)用。傳感側(cè)探頭根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況的不同可以選擇直接澆鑄入待測(cè)物體（也 可選擇表面貼附安裝），將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為調(diào)制光信號(hào)，并將光信號(hào)通過(guò)光纖傳導(dǎo)到監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)的主機(jī)。
[0039] 參考圖4a_4c。真空斷路器光纖位移傳感器采用直線(xiàn)碼盤(pán)位移傳感器取代電阻位 移傳感器，實(shí)現(xiàn)基于位移傳感器的真空斷路器行程-時(shí)間特性的監(jiān)測(cè)。該直線(xiàn)碼盤(pán)位移傳 感器由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的主光窗口和指示光窗口構(gòu)成，將沿入射光纖輸入的兩路光信號(hào)編碼調(diào)制 為與位移行程相對(duì)應(yīng)的兩路光脈沖信號(hào)并輸出到出射光纖。
[0040] 電流傳感器采用霍爾電流傳感器，通過(guò)霍爾傳感器得到開(kāi)關(guān)柜中電流信號(hào)，該信 號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大、加法電路、限幅電路等信號(hào)調(diào)理電路將取樣電壓-5V?+5V轉(zhuǎn)化為0?5V 電壓，并將處理后的信號(hào)送到數(shù)據(jù)處理器。
[0041] 參見(jiàn)附圖5。采用霍爾電流傳感器獲取開(kāi)關(guān)柜中電流信號(hào)的工作原理如下：當(dāng)開(kāi) 關(guān)柜中的電流流過(guò)霍爾電流傳感器后，經(jīng)取樣電阻取樣后信號(hào)為V i,由運(yùn)算放大器的知識(shí) 知：Vtll = Vi。當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，即Vi >0,此時(shí)二極管D2導(dǎo)通，而二極管Dl截止。對(duì)于 N2放大器：
[0042] V02 = -^-VM =-^K (1 - 1) A4 A4
[0043] 對(duì)于N3運(yùn)放，其輸入為Vcil和Vci2兩電壓的求和運(yùn)算：
[0044] -V^ =^-^〇1 (1-2)
[0045] 對(duì)于式（1-1)與式（1-2)得：
[0046] - ' +_^(-（1 - 3)
[0047] 由電路中的參數(shù)可得：
[0048] Vg3= V01 = Vi (1_4)
[0049] 即輸出信號(hào)等于輸入信號(hào)。
[0050] 當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)時(shí)，二極管D2截止而二極管Dl導(dǎo)通，根據(jù)運(yùn)放電路的"虛短" Vtl2 等于0。因此對(duì)于N3電路：
[0051] (1 - 5) K1 K1
[0052] 根據(jù)電路中的參數(shù)得：
[0053] V03 = -Vi (1-6)
[0054] 綜上所述：輸入信號(hào)Vi與輸出的關(guān)系為：
[0055] V0 = I Vi (1-7)
[0056] 參見(jiàn)附圖6所示。開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)開(kāi)關(guān)柜中大功率器件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從 而保證大功率器件運(yùn)行穩(wěn)定。該模塊采用對(duì)大功率器件輸入的電流進(jìn)行方均根限定，從而 限定大功率器件有電流過(guò)大而過(guò)熱。它由一個(gè)乘法器和運(yùn)算放大器組成的方均根值運(yùn)算電 路。電樞電流先由乘法器進(jìn)行平方運(yùn)算，再由積分器運(yùn)算即可完成方均根值運(yùn)算：
[0057] I2 =- --\ki U-8) RC1
[0058] 其中：1為電流平均值、R為電阻值、C為電容值、K為比例系數(shù)、Ia為采樣電流值； 由方均運(yùn)算和平方根電路可組成方均根運(yùn)算，由此可測(cè)出所述大功率器件流入電流有效 值。選擇積分時(shí)間常數(shù)RC的大小即可調(diào)整方均根電流極限值作用時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)大功率器 件的熱過(guò)載保護(hù)。
[0059] 此外，該發(fā)明公開(kāi)了一種基于集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)方法，包括：
[0060] (1)、通過(guò)光纖溫度傳感器、真空斷路器位移傳感器、霍爾電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率 監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集代表物理量的電壓信號(hào)；
[0061] (2)、經(jīng)過(guò)模擬采集通道對(duì)電壓信號(hào)采樣得到采樣信號(hào)（Uk)，采樣頻率為（f Ah);對(duì) 采樣信號(hào)（Uk)重抽樣獲得重抽樣信號(hào)（up，重抽樣頻率（fAy)由應(yīng)用端規(guī)定；
[0062] (3)、設(shè)定T為緩存時(shí)間，緩存狀態(tài)變化的待測(cè)數(shù)據(jù)，并在經(jīng)過(guò)緩存時(shí)間T后，發(fā)送 數(shù)據(jù)；所述緩存狀態(tài)變化的待測(cè)數(shù)據(jù)具體過(guò)程如下：當(dāng)該組待測(cè)數(shù)據(jù)中的其中一個(gè)狀態(tài)發(fā) 生變化時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，并將該變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的緩存時(shí)間T后，把該T時(shí)段 內(nèi)所有發(fā)生變化的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)送；如果在該T時(shí)段內(nèi)有同一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生第二次變化， 則立刻將此T段內(nèi)該數(shù)據(jù)第二次變化時(shí)刻之前所有發(fā)生變化的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)將 該數(shù)據(jù)第二次變化的時(shí)刻作為緩存時(shí)間T重新計(jì)時(shí)的起始時(shí)刻，重新開(kāi)始新的緩存周期；
[0063] (4)、重抽樣之前的數(shù)字低通濾波，將采樣信號(hào)（Uk)低通濾波后獲得（?.),:再 重抽樣，由（2? 1獲得Wt)存儲(chǔ)并輸出重抽樣電壓信號(hào)z(t)到應(yīng)用端；
[0064] (5)、數(shù)據(jù)處理器對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理：采用遞歸模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)重 抽樣電壓信號(hào)z (t)進(jìn)行時(shí)序分解處理；并對(duì)分解后的時(shí)序進(jìn)行預(yù)測(cè)，并基于相空間重構(gòu) 理論，將分解后的時(shí)間序列嵌入到相空間中，采用互信息量法確定相空間中的延遲時(shí)間，采 用嵌入維算法確定相空間的關(guān)聯(lián)維數(shù)，進(jìn)而獲得多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量；設(shè)置動(dòng)態(tài)遞歸模糊 控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將獲得的多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量輸入動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)模糊控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn) 練，并采用線(xiàn)性組合的方法對(duì)訓(xùn)練后的所有不同分量進(jìn)行線(xiàn)性組合，即獲得開(kāi)關(guān)柜采樣數(shù) 據(jù)預(yù)測(cè)函數(shù)；
[0065] ￠)、將開(kāi)關(guān)柜采樣數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)函數(shù)獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器的存儲(chǔ)器中，并通 過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn)換器進(jìn)而通過(guò)以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)，以便控制人員實(shí)時(shí) 監(jiān)控集群開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)。
[0066] 所述數(shù)字低通濾波的截至頻率f。小于0. 5倍的重抽樣頻率fAy ;
[0067] 所述數(shù)字低通濾波是變結(jié)構(gòu)的平均算法；判斷Uk是穩(wěn)態(tài)還是暫態(tài)，給出標(biāo)志F，F(xiàn) =1為暫態(tài)，F(xiàn) = 0為穩(wěn)態(tài)；F = 0由采樣信號(hào)Uk求取平均值!^ ;當(dāng)F = 1時(shí)，Wi為Uk實(shí)際 應(yīng)用中不可能達(dá)到的值，到達(dá)應(yīng)用端后對(duì)z (t)中不可能達(dá)到的值作為壞數(shù)據(jù)予以剔除；當(dāng) F由1變到0時(shí)，將平均值^清零并令k = 1。
[0068] 采用專(zhuān)家分析系統(tǒng)對(duì)重抽樣電壓信號(hào)z (t)進(jìn)行時(shí)序分解處理步驟如下：
[0069] a、確定時(shí)間序列信號(hào)所有的局部極值點(diǎn)，采用三次樣條插值曲線(xiàn)將所有的局部極 小值點(diǎn)連接起來(lái)形成下包絡(luò)線(xiàn)，
[0070] b、采用三次樣條插值曲線(xiàn)將所有的局部極小值點(diǎn)連接起來(lái)形成下包絡(luò)線(xiàn)，根據(jù)上 下包絡(luò)線(xiàn)確定包絡(luò)線(xiàn)包絡(luò)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0071] c、上下包絡(luò)線(xiàn)的平均值記為Hi1，求出差值Ii1
[0072] h: = z (t) -In1 (I)
[0073] 其中，z (t) = [Z1 (t)，Z2 (t)，? ? ?，Z4 (t) ] !Z1 (t)表示t時(shí)刻通過(guò)光纖溫度傳感器、 真空斷路器位移傳感器、電流傳感器、功率監(jiān)測(cè)器采集的四個(gè)參數(shù)中第1個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)； z 2(t)表示t時(shí)亥Ij采集的四個(gè)參數(shù)中第2個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；z4(t)表示t時(shí)亥Ij采集的四個(gè)參 數(shù)中第4個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；若匕的最大值1!_和最小值1!_之差小于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的值e， e SO.OldU」彡e (2);則4為2(〇的一個(gè)模式分量；否則，執(zhí)行下面步驟d:
[0074] d、將Ii1作為又一初始數(shù)據(jù),重復(fù)步驟a到步驟c,重循環(huán)k次,直至h k = Iv1-Iiik中 hk滿(mǎn)足式⑵的條件，記C1 = hk，則C1為信號(hào)z (t)的第一個(gè)模式分量；
[0075] e、將C1從z⑴中分離出來(lái)，得到z⑴剩余部分;T1 I1 = Z(O-C1G)
[0076] 將巧作為又一初始數(shù)據(jù)重復(fù)步驟3-1-1到步驟3-1-4,重循環(huán)nt次，得到信號(hào)z (t) 的nt個(gè)模式分量；當(dāng)z (t)的剩余部分為一個(gè)單調(diào)函數(shù)時(shí)，循環(huán)結(jié)束，把信號(hào)z (t)分解為nt 個(gè)模式分量cl, c2，......cnt和一個(gè)殘量rnt之和，其中，cl, c2，......cnt代表了原始信 號(hào)z (t)中包含的不同時(shí)間的特征信號(hào)；x(t) = cnt，x(t)表示信號(hào)z (t)的中心趨勢(shì)；
[0077] 所述的基于相空間重構(gòu)理論，將分解后的時(shí)間序列嵌入到相空間中，即將分解后 的時(shí)間序列X⑴嵌入到相空間X (t) = {x (t), X (t-T )，. . .，X (t-(m-1) T )}中，所述的相 空間中行數(shù)為所采集的參數(shù)個(gè)數(shù)，列數(shù)為關(guān)聯(lián)維數(shù)；其中，X(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)狀 態(tài)，T為延遲時(shí)間，T = 1，2,…，II1, II1為自然數(shù)；m是嵌入空間的維數(shù)；所述的采用遞歸模 糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)分解后時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定出相空間中必然存在函數(shù)F( ?)使得延 時(shí)后的時(shí)間序列狀態(tài)X (t+i)和當(dāng)如狀態(tài)X (t)之間滿(mǎn)足：x (t+i) = F (X (t)) (5)，F(xiàn) ( ?) 為待尋找的開(kāi)關(guān)柜負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)函數(shù)；并采用內(nèi)插法對(duì)序列進(jìn)行擴(kuò)充，獲得多個(gè)不同的預(yù) 測(cè)分量：x(t' +(入+l)p) = F(x' (t'），x' （t' - T )，? ? ?，X' （t' -(m-1) T ))---(7)， 其中，A為內(nèi)插倍數(shù)，t'為插值后的時(shí)刻，p為預(yù)測(cè)步數(shù)，x' (t')為插值后的時(shí)間序列， X' (t' -T)為插值后延遲T時(shí)間的時(shí)間序列，X' (t' -(m-1) T)為插值后延遲（m-1) T時(shí)間的時(shí)間序列。
[0078] 在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是 本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本 發(fā)明不受上面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù) 方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的 變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，包括中央集中控制臺(tái)、以太網(wǎng)、通信轉(zhuǎn)換器、數(shù) 據(jù)總線(xiàn)、集群開(kāi)關(guān)柜；其特征為：每個(gè)開(kāi)關(guān)柜中包括光纖溫度傳感器、真空斷路器光纖位移 傳感器、電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理器；其特征為：上述傳感器、監(jiān)測(cè)模塊 采集到數(shù)據(jù)信號(hào)后傳輸給數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，并將最終處理結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總 線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn)換器后通過(guò)總線(xiàn)或以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，其特征為：優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù) 處理器是數(shù)字信號(hào)處理器DSP ;所述真空斷路器光纖位移傳感器為真空斷路器光纖直線(xiàn)碼 盤(pán)位移傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，其特征為：所述電流傳感器 采用霍爾電流傳感器，通過(guò)霍爾傳感器得到開(kāi)關(guān)柜中電流信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大、加法 電路、限幅電路等信號(hào)調(diào)理電路將取樣電壓-5V?+5V轉(zhuǎn)化為O?5V電壓，并將處理后的 信號(hào)送到數(shù)據(jù)處理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，其特征為：所述開(kāi)關(guān)功率監(jiān) 測(cè)模塊采用對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜中大功率器件輸入的電流進(jìn)行方均根限定，從而限定大功率器件 有電流過(guò)大而過(guò)熱；該模塊由一個(gè)乘法器和運(yùn)算放大器組成的方均根值運(yùn)算電路。電樞電 流先由乘法器進(jìn)行平方運(yùn)算，再由積分器運(yùn)算即可完成方均根值運(yùn)算：
其中：1為電流平均值、R為電阻值、C為電容值、K為比例系數(shù)、Ia為采樣電流值；由方 均運(yùn)算和平方根電路可組成方均根運(yùn)算，由此可測(cè)出所述大功率器件流入電流有效值。選 擇積分時(shí)間常數(shù)RC的大小即可調(diào)整方均根電流極限值作用時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)大功率器件的 功率監(jiān)測(cè)。
5. -種基于權(quán)利要求1-4所述的集群高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，包括步驟 如下： (1) 、通過(guò)光纖溫度傳感器、真空斷路器位移傳感器、電流傳感器、開(kāi)關(guān)柜功率監(jiān)測(cè)模塊 實(shí)時(shí)采集代表物理量的電壓信號(hào)； (2) 、經(jīng)過(guò)模擬采集通道對(duì)電壓信號(hào)采樣得到采樣信號(hào)（uk)，采樣頻率為（fAh);對(duì)采樣 信號(hào)（U k)重抽樣獲得重抽樣信號(hào)（up，重抽樣頻率（fAy)由應(yīng)用端規(guī)定； (3) 、設(shè)定T為緩存時(shí)間，緩存狀態(tài)變化的待測(cè)數(shù)據(jù)，并在經(jīng)過(guò)緩存時(shí)間T后，發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述緩存狀態(tài)變化的待測(cè)數(shù)據(jù)具體過(guò)程如下：當(dāng)該組待測(cè)數(shù)據(jù)中的其中一個(gè)狀態(tài)發(fā)生變化 時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，并將該變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的緩存時(shí)間T后，把該T時(shí)段內(nèi)所有 發(fā)生變化的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)送；如果在該T時(shí)段內(nèi)有同一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生第二次變化，則立刻 將此T段內(nèi)該數(shù)據(jù)第二次變化時(shí)刻之前所有發(fā)生變化的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)將該數(shù)據(jù) 第二次變化的時(shí)刻作為緩存時(shí)間T重新計(jì)時(shí)的起始時(shí)刻，重新開(kāi)始新的緩存周期； (4) 、重抽樣之前的數(shù)字低通濾波，將采樣信號(hào)（Uk)低通濾波后獲得（St \再重抽 樣，由（1? )獲得z (t)存儲(chǔ)并輸出重抽樣電壓信號(hào)z (t)到應(yīng)用端； (5) 、數(shù)據(jù)處理器對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理：采用遞歸模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)重抽樣 電壓信號(hào)Z (t)進(jìn)行時(shí)序分解處理；并對(duì)分解后的時(shí)序進(jìn)行預(yù)測(cè)，并基于相空間重構(gòu)理論， 將分解后的時(shí)間序列嵌入到相空間中，采用互信息量法確定相空間中的延遲時(shí)間，采用嵌 入維算法確定相空間的關(guān)聯(lián)維數(shù)，進(jìn)而獲得多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量；設(shè)置動(dòng)態(tài)遞歸模糊控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將獲得的多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量輸入動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)模糊控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練， 并采用線(xiàn)性組合的方法對(duì)訓(xùn)練后的所有不同分量進(jìn)行線(xiàn)性組合，即獲得開(kāi)關(guān)柜采樣數(shù)據(jù)預(yù) 測(cè)函數(shù)； (6)、將開(kāi)關(guān)柜采樣數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)函數(shù)獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器的存儲(chǔ)器中，并通過(guò)數(shù) 據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)酵ㄓ嵽D(zhuǎn)換器進(jìn)而通過(guò)以太網(wǎng)上傳到中央集中控制臺(tái)，以便控制人員實(shí)時(shí)監(jiān)控 集群開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征為：數(shù)字低通濾波的截至頻率f。小于0. 5 倍的重抽樣頻率fAy。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征為：所述數(shù)字低通濾波是變結(jié)構(gòu)的平均算 法；判斷Uk是穩(wěn)態(tài)還是暫態(tài)，給出標(biāo)志F，F(xiàn) = 1為暫態(tài)，F(xiàn) = 0為穩(wěn)態(tài)；F = 0由采樣信號(hào) Uk求取平均值當(dāng)F = 1時(shí)，&為Uk實(shí)際應(yīng)用中不可能達(dá)到的值，到達(dá)應(yīng)用端后對(duì)z (t) 中不可能達(dá)到的值作為壞數(shù)據(jù)予以剔除；當(dāng)F由1變到0時(shí)，將平均值^清零并令k = 1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征為：采用遞歸模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)重抽 樣電壓信號(hào)z (t)進(jìn)行時(shí)序分解處理步驟如下： a、 確定時(shí)間序列信號(hào)所有的局部極值點(diǎn)，采用三次樣條插值曲線(xiàn)將所有的局部極小值 點(diǎn)連接起來(lái)形成下包絡(luò)線(xiàn)， b、 采用三次樣條插值曲線(xiàn)將所有的局部極小值點(diǎn)連接起來(lái)形成下包絡(luò)線(xiàn)，根據(jù)上下包 絡(luò)線(xiàn)確定包絡(luò)線(xiàn)包絡(luò)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)； C、上下包絡(luò)線(xiàn)的平均值記為Hl1，求出差值Ill hi = z (t) -Hi1 (I) 其中，Z (t) = [Z1 (t)，Z2 (t)，·…，Z4 (t) ] !Z1 (t)表示t時(shí)刻通過(guò)光纖溫度傳感器、真空 斷路器位移傳感器、電流傳感器、功率監(jiān)測(cè)器采集的四個(gè)參數(shù)中第1個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；z2(t) 表示t時(shí)刻采集的四個(gè)參數(shù)中第2個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；z 4(t)表示t時(shí)刻采集的四個(gè)參數(shù)中 第4個(gè)輸入量的數(shù)據(jù)；若hi的最大值hmax和最小值h min之差小于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的值ε， ε彡0.01;|hmax-hmin|彡ε (2);則4為2(〇的一個(gè)模式分量；否則，執(zhí)行下面步驟d: d、 將Ii1作為又一初始數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟3到步驟(：，重循環(huán)1^次，直至111; = 111;_1-1111;中111;滿(mǎn) 足式⑵的條件，記C 1 = hk，則C1為信號(hào)z (t)的第一個(gè)模式分量； e、 將C1從z (t)中分離出來(lái)，得到z (t)剩余部分!T1 = z (t)-Ci (3) 將A作為又一初始數(shù)據(jù)重復(fù)步驟3-1-1到步驟3-1-4,重循環(huán)nt次，得到信號(hào)z (t)的 nt個(gè)模式分量；當(dāng)z (t)的剩余部分為一個(gè)單調(diào)函數(shù)時(shí)，循環(huán)結(jié)束，把信號(hào)z (t)分解為11,個(gè) 模式分量cl, c2，......cnt和一個(gè)殘量rnt之和，其中，cl, c2，......cnt代表了原始信號(hào) z(t)中包含的不同時(shí)間的特征信號(hào)；x(t) = cnt，x(t)表示信號(hào)z(t)的中心趨勢(shì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征為：所述的基于相空間重構(gòu)理論，將分解 后的時(shí)間序列嵌入到相空間中，即將分解后的時(shí)間序列x(t)嵌入到相空間X(t) = |x(t)， x(t-T)，...，x(t-(m_l) τ)}中，所述的相空間中行數(shù)為所采集的參數(shù)個(gè)數(shù)，列數(shù)為關(guān)聯(lián) 維數(shù)；其中，x(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，τ為延遲時(shí)間，τ = 1，2，···，II1, II1為 自然數(shù);m是嵌入空間的維數(shù)；所述的采用遞歸模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)分解后時(shí)間序列進(jìn)行 預(yù)測(cè)，確定出相空間中必然存在函數(shù)F(·)使得延時(shí)后的時(shí)間序列狀態(tài)x(t+i)和當(dāng)前狀態(tài) X(t)之間滿(mǎn)足：x(t+i) =F(X(t)) - (5)，F(xiàn)(·)為待尋找的開(kāi)關(guān)柜負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)函數(shù)；并 采用內(nèi)插法對(duì)序列進(jìn)行擴(kuò)充，獲得多個(gè)不同的預(yù)測(cè)分量：x(t' +(A+1)p)=F(x' (t')， X' (t' -τ)，···，χ' (t' -(πι-1)τ))--(7)，其中，λ為內(nèi)插倍數(shù)，t'為插值后的時(shí) 刻，P為預(yù)測(cè)步數(shù)，X' d )為插值后的時(shí)間序列,X' (C -τ)為插值后延遲τ時(shí)間的 時(shí)間序列，X' (t' -(πι-Ι)τ)為插值后延遲（m-l)T時(shí)間的時(shí)間序列。
【文檔編號(hào)】G01R19/02GK104374423SQ201410562559
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】張欣, 黃榮輝, 向真, 仝芳軒, 張寧 申請(qǐng)人:深圳供電局有限公司, 上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司