[发明专利]一种配电变压器熔断器剩余寿命预测装置及方法

权利要求书

1.一种配电变压器熔断器剩余寿命预测装置，其特征在于：包括信号采集单元、A/D 转换单元、CPU中央处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，所述信号采集 单元由电流互感器、电压互感器、温度传感器、降雨量传感器和熔断器投运时间计时器构 成，A/D转换器选用TLC2543串行A/D转换器，CPU中央处理单元选用型号为 STC12C5A60S2的单片机，4G通信传输单元为ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示 模块为HG1286402C型号的液晶显示模块，信号采集模块采集的变压器电流、变压器电压、 熔断器温度、雨量、熔断器投运时间五个信号输出至A/D转换单元的输入端，所述A/D转换 单元的输出端与CPU中央处理单元的输入端连接，所述CPU中央处理单元的串口与人机交 互信息显示单元和4G通信传输单元的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种配电变压器熔断器剩余寿命预测装置，其特征在于所述 的电流互感器、电压互感器、温度传感器、降雨量传感器和熔断器投运时间计时器分别是 DHC03B型电流互感器、DH51D6V0.4B型电压互感器、HE-200红外温度传感器、BL- YW900雷达液位传感器和DS12C887型号时钟芯片。

3.根据权利要求1所述的一种配电变压器熔断器剩余寿命预测装置，其特征在于：所 述信号采集单元的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端 AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、AIN4，A/D转换器TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、 OUT、CS分别连接到单片机STC12C5A60S2芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4引脚，单 片机STC12C5A60S2芯片的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3与液晶显示模块的SCL、DIO、CS、 RESET连接，进行串口通信，单片机STC12C5A60S2芯片的RXD、TXD引脚与4G通信模块 ME3760的DATA、DATA1端相连，4G通信模块的ATN1端通过天线将数据传送到远方调 度。

4.利用配电变压器熔断器剩余寿命预测装置进行预测的方法，其特征在于包括以下 步骤：

步骤一：建立配电变压器熔断器剩余寿命演化系统的状态向量：

在固定时间间隔测量变压器电流、变压器电压、熔断器温度、雨量、熔断器投运时 间，在一系列时刻t₁,t_2,...,t_n(n为自然数，n＝1,2,…)得到变压器电流、变压器电压、熔断 器温度、雨量、熔断器投运时间构成的一系列状态向量：

Xt1=(x11,x12,x13,x14,x15)TXt2=(x21,x22,x23,x24,x25)T...Xtn=(xn1,xn2,xn3,xn4,xn5)T---(1)]]>

步骤二：给定初始权值向量：

随机给定t₁时刻的对应的连接权值向量

Wt1=(w11,w12,w13,w14,w15)T---(2)]]>

即为初始权值向量。

步骤三：修正权值向量：

任一个时刻的状态向量输入后，权值向量调整量为：

Wtn=WtnTXtn---(3)]]>

为调整加速系数。

给定寿命阈值控制量K_D，令熔断器剩余寿命的实际预测值为

ytn=WtnTXtn---(4)]]>

则权值调整方程式为：

Wtn=ytnKDXtn---(6)]]>

步骤四：计算权值向量最终值W₀：

定义t_n为寿命阈值控制量K_D与实际预测值之差，有：

tn=ytnKD---(5)]]>

若t_n时刻有：t_n小于给定值，则此时对应的即为权值向量最终值W₀。

步骤五：计算配电变压器熔断器剩余寿命预测值：

对于任一时刻t_n+1，根据W₀，有：

ytn+1=Wtn1TXtn+1---(4)]]>

即为配电变压器熔断器剩余寿命预测值。