本發(fā)明屬于避雷器故障檢測，具體涉及一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、配電網(wǎng)避雷器是電力系統(tǒng)中常見的保護(hù)設(shè)備，用于保護(hù)配電網(wǎng)電力設(shè)備免受雷電等過電壓的侵害。避雷器內(nèi)部有特殊的放電元件，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓時，會引起放電，將過電壓分流到地線上，保護(hù)負(fù)載設(shè)備。因此，檢測避雷器好壞是保證電力安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。

2、現(xiàn)有對避雷器故障的檢測多通過萬用表等電氣設(shè)備測試避雷器的漏電流和擊穿電壓等電氣參數(shù)，來觀察其是否正常，或者進(jìn)行人工巡檢等方式觀察避雷器是否發(fā)生破損變形等情況；此種方式只能發(fā)現(xiàn)避雷器已經(jīng)出現(xiàn)的故障，無法對沒有發(fā)生故障的避雷器的潛在故障風(fēng)險進(jìn)行判斷，這樣無法及時預(yù)見避雷器的故障問題，從而影響到電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)及方法，用以解決上述背景技術(shù)中所面臨的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

4、避雷器參數(shù)獲取模塊，所述避雷器參數(shù)獲取模塊用于獲取避雷器在工作時的關(guān)聯(lián)參數(shù)信息；

5、環(huán)境參數(shù)獲取模塊，所述環(huán)境參數(shù)獲取模塊用于獲取避雷器安裝區(qū)域的環(huán)境信息；

6、服務(wù)管理端，所述服務(wù)管理端用于接收獲取的關(guān)聯(lián)參數(shù)信息以及環(huán)境信息，并進(jìn)行相應(yīng)的處理分析后生成風(fēng)險評斷值，并根據(jù)風(fēng)險評斷值判斷避雷器是否存在隱藏故障風(fēng)險；

7、風(fēng)險指數(shù)確定模塊，當(dāng)判斷避雷器存在隱藏故障風(fēng)險時，根據(jù)風(fēng)險評斷值大小來確定避雷器故障風(fēng)險指數(shù)大??；

8、壽命預(yù)測模塊，當(dāng)判斷避雷器不存在隱藏故障風(fēng)險時，根據(jù)獲取的環(huán)境信息以及風(fēng)險評斷值情況來對避雷器的使用壽命進(jìn)行評估預(yù)測；

9、顯示提醒模塊，與相應(yīng)的終端連接，將避雷器的實時狀況以及故障風(fēng)險指數(shù)傳送至對應(yīng)終端提醒。

10、進(jìn)一步地，所述關(guān)聯(lián)參數(shù)信息包括避雷器工作時的檢測溫度、泄漏電流、工作電壓、避雷器每次承受過電壓時對過電壓的響應(yīng)時長以及避雷器兩端的殘壓，所述環(huán)境信息包括環(huán)境溫度信息、光照強(qiáng)度信息、濕度信息以及異常天氣信息。

11、進(jìn)一步地，所述風(fēng)險評斷值獲取的方法為：

12、在監(jiān)測到避雷器正常運(yùn)作時，在預(yù)定周期δt內(nèi)，獲取避雷器工作時的溫度信息值t、泄漏電流信息值lc以及兩端的工作電壓信息值uw，并分別擬定避雷器溫度隨時間變化曲線t(t)、泄露電流隨時間變化曲線lc(t)以及工作電壓隨時間變化曲線uw(t)；

13、同時在預(yù)定周期δt內(nèi)，獲取避雷器每次承受過電壓時對過電壓的響應(yīng)時長rti，以及避雷器兩端殘壓大小uvi；

14、通過公式得出風(fēng)險評斷值dr；

15、當(dāng)dr＞dr0時，則判斷避雷器存在隱藏故障風(fēng)險；

16、式中，dt為溫度偏差值，且dlc為泄漏電流偏差值，且為工作電壓偏差值，且t1為預(yù)定周期開始時間，t2為預(yù)定周期結(jié)束時間，t0(t)為避雷器的標(biāo)準(zhǔn)溫度隨時間變化曲線，為避雷器的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓隨時間變化曲線；

17、其中，m為預(yù)定周期內(nèi)避雷器承受過電壓的總次數(shù)，且i∈[1，m]，maxrt為δt內(nèi)的最大響應(yīng)時長，minrt為δt內(nèi)的最小響應(yīng)時長，δrt為響應(yīng)時長參照值，maxuv為δt內(nèi)的最大殘壓，minuv為δt內(nèi)的最小殘壓，δuv為殘壓參照值，dr0為預(yù)設(shè)的風(fēng)險評斷閾值。

18、進(jìn)一步地，所述溫度信息值t獲取方法為：

19、通過安裝在避雷器上的溫度傳感器，獲取避雷器的檢測溫度tg，同時通過獲取避雷器附近的環(huán)境溫度te以及光照強(qiáng)度lg；

20、從而通過公式t＝tg-(g(lg)+δ*te)得出溫度信息值t；

21、其中，g為預(yù)設(shè)的光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)化溫度函數(shù)，δ為避雷器預(yù)設(shè)的溫度影響系數(shù)。

22、進(jìn)一步地，所述風(fēng)險指數(shù)確定模塊確定避雷器故障風(fēng)險指數(shù)大小的方法為：

23、采集大量樣本數(shù)據(jù)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到一個故障風(fēng)險指數(shù)集，所述故障風(fēng)險指數(shù)集內(nèi)對應(yīng)有一、二、三、四、五、五個等級的風(fēng)險指數(shù)等級，且風(fēng)險指數(shù)等級逐漸嚴(yán)重；

24、每個風(fēng)險指數(shù)等級內(nèi)對應(yīng)有相應(yīng)的風(fēng)險評斷值區(qū)間，將獲得的風(fēng)險評斷值輸入到對應(yīng)的故障風(fēng)險指數(shù)集內(nèi)，當(dāng)風(fēng)險評斷值落入到相應(yīng)的風(fēng)險評斷值區(qū)間內(nèi)，則將該風(fēng)險評斷值區(qū)域?qū)?yīng)的風(fēng)險指數(shù)等級確定為當(dāng)前故障風(fēng)險指數(shù)。

25、進(jìn)一步地，所述壽命預(yù)測模塊對避雷器的使用壽命進(jìn)行評估預(yù)測的方法為：

26、獲取避雷器安裝區(qū)域在歷史時間內(nèi)出現(xiàn)酸雨的次數(shù)sar、出現(xiàn)大風(fēng)的次數(shù)swd、出現(xiàn)高溫的次數(shù)sht、出現(xiàn)低溫次數(shù)slt以及出現(xiàn)高濕次數(shù)shs；

27、同時在歷史時間內(nèi)，根據(jù)每次采集的風(fēng)險評斷值大小drj，擬定風(fēng)險評斷值隨次數(shù)變化曲線方程dr(x)；

28、通過公式得出健康狀態(tài)值b；

29、基于避雷器的材料特性和運(yùn)行環(huán)境，采集樣本數(shù)據(jù)建立避雷器的壽命預(yù)測模型，將獲取的健康狀態(tài)值輸入到壽命預(yù)測模型內(nèi)，得到當(dāng)前預(yù)估壽命；

30、其中，n為歷史時間內(nèi)采集風(fēng)險評斷值的總次數(shù)，且j∈[1，n]，x1為歷史時間內(nèi)的第一次采集，x2為歷史時間內(nèi)的最后一次采集。

31、一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估方法，所述預(yù)估方法通過所述的配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)所執(zhí)行。

32、本發(fā)明的有益效果：

33、本發(fā)明在在避雷器未發(fā)生明顯故障風(fēng)險時，可對還在正常工作的避雷器的隱藏故障風(fēng)險進(jìn)行判斷，一旦發(fā)現(xiàn)存在隱藏故障風(fēng)險，進(jìn)行及時預(yù)警提醒，這樣可以及時的對避雷器進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而保證電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行；另外在判斷避雷器存在隱藏故障風(fēng)險時，還可通過風(fēng)險指數(shù)確定模塊根據(jù)風(fēng)險評斷值的大小來確定避雷器故障風(fēng)險指數(shù)大小，這樣方便管理人員可及時的了解避雷器潛在故障危險等級，從而進(jìn)行相應(yīng)的管理作業(yè)；

34、本發(fā)明還在可判斷避雷器不存在隱藏故障風(fēng)險時，通過壽命預(yù)測模塊根據(jù)獲取的環(huán)境信息以及風(fēng)險評斷值情況來對避雷器的使用壽命進(jìn)行評估預(yù)測，這樣可以對運(yùn)行正常的避雷器制定更加合理的維護(hù)計劃，避免不必要的頻繁檢修或過早更換，還可通過評估預(yù)測避雷器的剩余壽命，可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障風(fēng)險，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，來提高電力系統(tǒng)的可靠性。

35、當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)參數(shù)信息包括避雷器工作時的檢測溫度、泄漏電流、工作電壓、避雷器每次承受過電壓時對過電壓的響應(yīng)時長以及避雷器兩端的殘壓，所述環(huán)境信息包括環(huán)境溫度信息、光照強(qiáng)度信息、濕度信息以及異常天氣信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)險評斷值獲取的方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度信息值t獲取方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)險指數(shù)確定模塊確定避雷器故障風(fēng)險指數(shù)大小的方法為：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)，其特征在于，所述壽命預(yù)測模塊對避雷器的使用壽命進(jìn)行評估預(yù)測的方法為：

7.一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估方法，其特征在于，所述預(yù)估方法通過權(quán)利要求1-6任一項所述的配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)所執(zhí)行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)避雷器故障風(fēng)險指數(shù)預(yù)估系統(tǒng)及方法，屬于避雷器故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括避雷器參數(shù)獲取模塊，獲取避雷器的關(guān)聯(lián)參數(shù)信息；環(huán)境參數(shù)獲取模塊，獲取避雷器安裝區(qū)域的環(huán)境信息；服務(wù)管理端，對獲取的信息進(jìn)行處理分析后生成風(fēng)險評斷值，來判斷避雷器是否存在隱藏故障風(fēng)險；風(fēng)險指數(shù)確定模塊，在避雷器存在隱藏故障風(fēng)險時，確定避雷器故障風(fēng)險指數(shù)大??；壽命預(yù)測模塊，在避雷器不存在隱藏故障風(fēng)險時，對避雷器的使用壽命進(jìn)行預(yù)測；本發(fā)明在在避雷器未發(fā)生明顯故障風(fēng)險時，可對還在正常工作的避雷器的隱藏故障風(fēng)險進(jìn)行判斷，一旦發(fā)現(xiàn)存在隱藏故障風(fēng)險，進(jìn)行及時預(yù)警提醒，從而保證電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：黃海波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海贛星自動化設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2