绝缘子污秽度检测方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN200910104785.6

申请日：20090904

发明人：熊兰何为张占龙刘钰姚树友汪金刚何友忠

申请人：重庆大学

申请人地址：400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号

公开日：20100303

公开号：CN101661076A

代理人：郭云

代理机构：重庆市前沿专利事务所

摘　　要：本发明公开一种绝缘子污秽度检测方法，其特征在于按下列步骤进行：1.获取紫外放电脉冲数x₁⁰，获取温度值x₃⁰和湿度值x₄⁰，获取气象条件；2.确定各参数归一化后的值；3.确定各指标因素的常权值；4.获得各指标因素的变权值：5.生成放电脉冲和运行年限的隶属度函数表，温度值、湿度值和气象条件的隶属度函数表：6.生成固有因素和环境因素下指标层的单因素评判矩阵A和矩阵B：7.获得固有因素的评价矩阵S：8.获得环境因素的评价矩阵Z；9.获得绝缘子的状态评价v。其显著效果是：替代工作人员登杆检查的传统方法，实现无间断的实时检测。有效地对绝缘子当前运行状况做出准确可靠的等级分析，便于工作人员能合理地对绝缘子进行监控和更换。

主权项：1、一种绝缘子污秽度检测方法，其特征在于按下列步骤进行：步骤一：在塔架上安装紫外传感系统(B)、温湿度传感器(1)和照像机(2)，紫外传感系统(B)在单位时间内获取绝缘子表面紫外放电脉冲数x₁⁰，温湿度传感器(1)获取绝缘子附近的温度值x₃⁰和湿度值x₄⁰，照像机(2)获取现场绝缘子图片；步骤二：对紫外放电脉冲数x₁⁰，运行年限x₂⁰，温度值x₃⁰和湿度值x₄⁰进行归一化处理，确定归一化后的紫外放电脉冲数x₁、归一化后的运行年限x₂、归一化后的温度值x₃、归一化后的湿度值x₄，气象条件函数x₅是根据现场绝缘子图片信息，采用专家评分方法获得，评分区间为[0，1]，分值越大，指标性能越优；步骤三：建立绝缘子评估因素两层模型，第一层为项目层，该项目层设置有固有因素和环境因素，第二层为指标层，指标层设置有紫外放电脉冲数指标、运行年限指标、温度值指标、湿度值指标和气象条件指标，其中紫外放电脉冲数指标和运行年限指标隶属于固有因素，温度值指标、湿度值指标和气象条件指标隶属于环境因素，并确定各指标因素的常权值如下：固有因素常权值n₁＝0.8333；环境因素常权值n₂＝0.1667；紫外放电脉冲常权值m₁＝0.8；运行年限常权值m₂＝0.2；温度常权值m₃＝0.122；湿度常权值m₄＝0.5584；气象条件常权值m₅＝0.3196；步骤四：通过所述归一化后的紫外放电脉冲数x₁、归一化后的运行年限x₂、归一化后的温度值x₃、归一化后的湿度值x₄、气象条件函数x₅，以及各指标因素的常权值获得指标层各因素的变权值：紫外放电脉冲数变权值w₁： $w_{1} = \frac{m_{1} x_{1}^{- 0.8}}{m_{1} x_{1}^{- 0.8} + m_{2} x_{2}^{- 0.8} + m_{3} x_{3}^{- 0.5} + m_{4} x_{4}^{- 0.5} + m_{5} x_{5}^{- 0.5}}$ 运行年限变权值w₂： $w_{2} = \frac{m_{2} x_{2}^{- 0.8}}{m_{1} x_{1}^{- 0.8} + m_{2} x_{2}^{- 0.8} + m_{3} x_{3}^{- 0.5} + m_{4} x_{4}^{- 0.5} + m_{5} x_{5}^{- 0.5}}$ 温度值变权值w₃： $w_{3} = \frac{m_{3} x_{3}^{- 0.5}}{m_{1} x_{1}^{- 0.8} + m_{2} x_{2}^{- 0.8} + m_{3} x_{3}^{- 0.5} + m_{4} x_{4}^{- 0.5} + m_{5} x_{5}^{- 0.5}}$ 湿度值变权值w₄： $w_{4} = \frac{m_{4} x_{4}^{- 0.5}}{m_{1} x_{1}^{- 0.8} + m_{2} x_{2}^{- 0.8} + m_{3} x_{3}^{- 0.5} + m_{4} x_{4}^{- 0.5} + m_{5} x_{5}^{- 0.5}}$ 气象条件变权值w₅： $w_{5} = \frac{m_{5} x_{5}^{- 0.5}}{m_{1} x_{1}^{- 0.8} + m_{2} x_{2}^{- 0.8} + m_{3} x_{3}^{- 0.5} + m_{4} x_{4}^{- 0.5} + m_{5} x_{5}^{- 0.5}}$ 步骤五：生成所述归一化后的紫外放电脉冲数x₁、归一化后的运行年限x₂、归一化后的温度值x₃、归一化后的湿度值x₄、气象条件函数x₅的隶属度函数表；归一化后的紫外放电脉冲数x₁、归一化后的运行年限x₂的隶属度函数表：归一化后的温度值x₃、归一化后的湿度值x₄、气象条件函数x₅的隶属度函数表：步骤六：生成固有因素下指标层的单因素评判矩阵A和环境因素下指标层的单因素评判矩阵B： $A = [\begin{matrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} & a_{14} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} & a_{24} \end{matrix}]$ 矩阵A中各元素的含义如下：a₁₁表示放电脉冲属于等级I的程度；a₁₂表示放电脉冲属于等级II的程度；a₁₃表示放电脉冲属于等级III的程度；a₁₄表示放电脉冲属于等级IV的程度；a₂₁表示运行年限属于等级I的程度；a₂₂表示运行年限属于等级II的程度；a₂₃表示运行年限属于等级III的程度；a₂₄表示运行年限属于等级IV的程度； $B = [\begin{matrix} b_{11} & b_{12} & b_{13} & b_{14} \\ b_{21} & b_{22} & b_{23} & b_{24} \\ b_{31} & b_{32} & b_{33} & b_{34} \end{matrix}]$ 矩阵B中各元素的含义如下：b₁₁表示温度属于等级I的程度；b₁₂表示温度属于等级II的程度；b₁₃表示温度属于等级III的程度；b₁₄表示温度属于等级IV的程度；b₂₁表示湿度属于等级I的程度；b₂₂表示湿度属于等级II的程度；b₂₃表示湿度属于等级III的程度；b₂₄表示湿度属于等级IV的程度；b₃₁表示气象条件属于等级I的程度；b₃₂表示气象条件属于等级II的程度；b₃₃表示气象条件属于等级III的程度；b₃₄表示气象条件属于等级IV的程度；步骤七：利用固有因素下指标层的单因素评判矩阵A和紫外放电脉冲变权值w₁以及运行年限变权值w₂，通过模糊运算可获得固有因素的评价矩阵S：s₁、s₂、s₃、s₄分别表示固有因素属于等级I、II、III、IV的程度；步骤八：利用环境因素下指标层的单因素评判矩阵B和温度变权值w₃、湿度变权值w₄以及气象条件变权值w₅，通过模糊运算可获得环境因素的评价矩阵Z；z₁、z₂、z₃、z₄分别表示环境因素属于等级I、II、III、IV的程度；通过固有因素和环境因素的权系数矩阵[n₁?n₂]和矩阵[S；Z]的模糊运算，可获得绝缘子整体状态的评价矩阵； $V = [\begin{matrix} n_{1} & n_{2} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} s_{1} & s_{2} & s_{3} & s_{4} \\ z_{1} & z_{2} & z_{3} & z_{4} \end{matrix}] = [\begin{matrix} v_{1} & v_{2} & v_{3} & v_{4} \end{matrix}]$ v₁、v₂、v₃、v₄分别表示绝缘子整体状态属于等级I、II、III、IV的程度；步骤九：获得绝缘子的状态评价v： $v = \frac{1 \times v_{1} + 2 \times v_{2} + 3 \times v_{3} + 4 \times v_{4}}{v_{1} + v_{2} + v_{3} + v_{4}}$ 状态评价v和绝缘子状态等级的对应关系如v和绝缘子状态等级对应表所示：v和绝缘子状态等级对应表

??v??绝缘子状态等级??0＜v≤1??I??1＜v≤2??II??2＜v≤3??III??3＜v≤4??IV

绝缘子各状态等级表示的含义如下：等级I表示绝缘子绝缘性能良好，工作性能稳定，发生污闪的可能性极低；等级II表示绝缘子表面积累了少量的污秽，工作性能基本稳定，发生污闪的可能性低；等级III表示绝缘子的污秽较重，绝缘性能降低，发生污闪的可能性较之以前阶段有所增加，但绝缘子整体工作性能仍能够满足电力系统的要求，不需要对其进行更换；等级IV表示绝缘子整体工作性能欠佳，在实际运行中需要对其密切关注，发生的污闪的可能性很高，可以考虑对绝缘子进行更换以满足电力系统的运行要求。

关键词：

法律状态：

IPC专利分类号：G01R31/12(2006.01)I;G01R31/14(2006.01)I