GIS开关柜的健康等级识别方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及电气设备健康评估领域，尤其涉及一种GIS开关柜的健康等级识别方法、装置及存储介质。

背景技术

GIS开关柜以低压力SF

发明内容

本发明的目的是提供一种GIS开关柜的健康等级识别方法、装置及存储介质，实现根据已有的状态指标参量，给出GIS开关柜的健康等级，以便于对整个设备的状态有一个准确评估。

第一方面，提供了一种GIS开关柜的健康等级识别方法，包括：

获取GIS开关柜的评价指标值，所述评价指标包括主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量；

获取各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度；

分别计算所有评价指标值属于各个健康等级的隶属度加权和，取隶属度加权和最大值对应的健康等级作为最终健康等级。

进一步地，所述获取各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度，包括：

计算各评价指标值到各自对应的每个健康等级的距离D(j)；

计算各评价指标值到各自对应的所有健康等级的整体区间的距离D'(j)；

通过下式计算得到各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度：

其中，L(x(j))表示第j个评价指标值属于各健康等级的隶属度，(a

进一步地，所述各评价指标值到各自对应的每个健康等级的距离D(j)通过下式计算得到：

其中，c(j)＝(a

所述各评价指标值到各自对应的所有健康等级的整体区间的距离D'(j)通过下式计算得到：

其中，d(j)＝(a

进一步地，所述分别计算所有评价指标值属于各个健康等级的隶属度加权和，取隶属度加权和最大值对应的健康等级作为最终健康等级；包括：

通过下式计算所有评价指标值属于各个健康等级的综合隶属度：

其中，L

若L

进一步地，各评价指标的权重通过如下方法得到：

获取GIS开关柜的N组评价指标值，构成N组样本；

通过下式对每个评价指标值进行标准化处理：

其中，x

通过下式计算得到第i组样本的第j个评价指标值占该评价指标的比重P

通过下式计算得到第j个评价指标的熵e

通过下式计算得到第j个评价指标的熵冗余度r

通过下式计算得到第j个评价指标的权重ω

进一步地，所述健康等级包括等级Ⅰ，表示健康；等级Ⅱ，表示轻度亚健康；等级Ⅲ，表示中度亚健康；等级Ⅳ，表示重度亚健康；等级Ⅴ，表示病态。

进一步地，各评价指标划分为五个健康等级，各评价指标的取值范围划分的五个区间(a

对于主回路电阻，其取值范围为(0,100)，五个区间分别为(0,30)，(30,50)，(50,70)，(70,90)，(90,100)，单位为μΩ；

对于可触及外壳的温升，其取值范围为(0,30)，五个区间分别为(0,10)，(10,16)，(16,21)，(21,26)，(26,30)，单位为℃；

对于分闸时间，其取值范围为(20,50)，五个区间分别为(20,30)，(30,36)，(36,41)，(41,46)，(46,50)，单位为ms；

对于断路器开断额定短路电流次数，其取值范围为(0,30)，五个区间分别为(0,10)，(10,16)，(16,22)，(22,28)，(28,30)，单位为次；

对于断路器气室微水含量，其取值范围为(0,500)，五个区间分别为(0,200)，(200,350)，(350,420)，(420,470)，(470,500)，单位为μL/L；

对于隔离断口局放量，其取值范围为(0,50)，五个区间分别为(0,20)，(20,30)，(30,40)，(40,46)，(46,50)，单位为pC。

进一步地，所述主回路电阻通过直流降压法对GIS开关柜进行测量得到；所述可触及外壳的温升通过热电偶法对GIS开关柜进行测量得到；所述分闸时间通过断路器分析仪对GIS开关柜进行测量得到；所述断路器开断额定短路电流次数通过GIS开关柜的台账得到；所述断路器气室微水含量通过微水测试仪对GIS开关柜进行测量得到；所述隔离断口局放量通过局放测试仪对GIS开关柜进行测量得到。

第二方面，提供了一种GIS开关柜的健康等级识别装置，包括：

评价指标值获取模块，用于获取GIS开关柜的评价指标值，所述评价指标包括主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量；

隶属度获取模块，用于获取各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度；

健康等级识别模块，用于分别计算所有评价指标值属于各个健康等级的隶属度加权和，取隶属度加权和最大值对应的健康等级作为最终健康等级。

第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如上所述的GIS开关柜的健康等级识别方法。

有益效果

本发明提出了一种GIS开关柜的健康等级识别方法、装置及存储介质，不仅将GIS开关柜的健康等级划分为多个等级，还选取了主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量六个数据作为评价指标，并确定各个评价指标在用于评价健康等级时的权重，以便于准确评价GIS开关柜健康等级，最终实现准确快速的识别GIS开关柜的健康等级，具有较高的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种GIS开关柜的健康等级识别方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下实施例中，通过将主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量六个参数作为GIS开关柜健康等级的评价指标；并将GIS开关柜的健康等级分为五个等级，分别为：等级Ⅰ，表示健康；等级Ⅱ，表示轻度亚健康；等级Ⅲ，表示中度亚健康；等级Ⅳ，表示重度亚健康；等级Ⅴ，表示病态。进而各评价指标同样划分为五个健康等级，各评价指标的取值范围划分的五个区间(a

以下实施例中：

对于主回路电阻，其取值范围为(0,100)，五个区间分别为(0,30)，(30,50)，(50,70)，(70,90)，(90,100)，单位为μΩ；

对于可触及外壳的温升，其取值范围为(0,30)，五个区间分别为(0,10)，(10,16)，(16,21)，(21,26)，(26,30)，单位为℃；

对于分闸时间，其取值范围为(20,50)，五个区间分别为(20,30)，(30,36)，(36,41)，(41,46)，(46,50)，单位为ms；

对于断路器开断额定短路电流次数，其取值范围为(0,30)，五个区间分别为(0,10)，(10,16)，(16,22)，(22,28)，(28,30)，单位为次；

对于断路器气室微水含量，其取值范围为(0,500)，五个区间分别为(0,200)，(200,350)，(350,420)，(420,470)，(470,500)，单位为μL/L；

对于隔离断口局放量，其取值范围为(0,50)，五个区间分别为(0,20)，(20,30)，(30,40)，(40,46)，(46,50)，单位为pC。

需说明的是，在实际应用过程中，也可将GIS开关柜的健康等级划分为3个、4个、6个或其他的数量，其各个评价指标划分的区间数量及间隔点的取值也同样做相应的调整。

在进行GIS开关柜的健康等级识别之前，先确定各评价指标的权重，方法如下：

A1：获取GIS开关柜的N组评价指标值，构成N组样本；评价指标包括主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量

A2：通过下式对每个评价指标值进行标准化处理：

其中，x

A3：通过下式计算得到第i组样本的第j个评价指标值占该评价指标的比重P

A4：通过下式计算得到第j个评价指标的熵e

A5：通过下式计算得到第j个评价指标的熵冗余度r

A6：通过下式计算得到第j个评价指标的权重ω

在确定了GIS开关柜的健康等级、各评价指标的健康等级及各评价指标的权重后，即可进行GIS开关柜的健康等级识别。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种GIS开关柜的健康等级识别方法，包括：

S1：获取GIS开关柜的评价指标值，所述评价指标包括主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量。

其中，所述主回路电阻通过直流降压法对GIS开关柜进行测量得到；所述可触及外壳的温升通过热电偶法对GIS开关柜进行测量得到；所述分闸时间通过断路器分析仪对GIS开关柜进行测量得到；所述断路器开断额定短路电流次数通过GIS开关柜的台账得到；所述断路器气室微水含量通过微水测试仪对GIS开关柜进行测量得到；所述隔离断口局放量通过局放测试仪对GIS开关柜进行测量得到。

S2：获取各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度。具体包括：

S21：计算各评价指标值到各自对应的每个健康等级的距离D(j)：比较评价指标值与各健康等级区间中点的大小，即x(j)与(a

其中，c(j)＝(a

S22：计算各评价指标值到各自对应的所有健康等级的整体区间的距离D'(j)：比较评价指标值与评价指标整个取值区间中点的大小，即x(j)与(a

其中，d(j)＝(a

S23：通过下式计算得到各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度：

其中，L(x(j))表示第j个评价指标值属于各健康等级的隶属度，(a

S3：分别计算所有评价指标值属于各个健康等级的隶属度加权和，取隶属度加权和最大值对应的健康等级作为最终健康等级。具体包括：

S31：通过下式计算所有评价指标值属于各个健康等级的综合隶属度：

其中，L

S32：若L

实施例2

本实施例提供了一种GIS开关柜的健康等级识别装置，包括：

评价指标值获取模块，用于获取GIS开关柜的评价指标值，所述评价指标包括主回路电阻、可触及外壳的温升、分闸时间、断路器开断额定短路电流次数、断路器气室微水含量、隔离断口局放量；

隶属度获取模块，用于获取各评价指标值属于各自对应的预先划分的每个健康等级的隶属度；

健康等级识别模块，用于分别计算所有评价指标值属于各个健康等级的隶属度加权和，取隶属度加权和最大值对应的健康等级作为最终健康等级。

实施例3

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如上所述的GIS开关柜的健康等级识别方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。