[发明专利]基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法及装置，所述方法包括以下步骤：检测并获得包含开关柜柜体六个面的暂态对地电压幅值和超声波幅值两组数据的第一数据集；对第一数据集进行预处理，获得第二数据集；计算第二数据集的多维度特征量，建立含所述特征量的特征数据库；将特征数据库按最优开关柜健康状态等级数聚类划分，每一级均加入健康状态评价标签，得到最终评价结果；将健康状态评价结果进行可视化处理。与现有技术相比，本发明具有准确性高、客观性强和直观性好等优点。

技术领域

本发明涉及一种开关柜健康状态评价方法，尤其是涉及一种基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法及装置。

背景技术

随着电网的不断发展，大量电力设备投入到电网运行中，电力设备评价体系的建立是维护电网安全的重要一环。

电网的开关柜以绝缘、机械、温升、误操作和电弧故障为主要故障，最常见的是绝缘故障所导致的局部放电过大。在目前电网日常带电检修中，以暂态对地电压法(TEV)和超声波法最为常见。目前开关柜的评价体系还停留在人为的主观经验法对开关柜进行评价，而带电检测数据量大、数据类型复杂，开关柜带电检测后的数据选取合适的评价手段进行评价是一个重要的研究方向。

目前开关柜的日常巡检评价措施还停留在人工巡检上，判别方法还是依照传统的聚类算法。传统的聚类评价方法一方面缺少数据预处理，难以去除开关柜的背景电磁干扰，且特征量单一；另一方面传统的局部放电健康聚类评价方法是人为主观的设定评价等级数，并缺少对结果的可视化展示。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法，方法包括以下步骤：

S1：检测并获得包含开关柜柜体六个面的暂态对地电压幅值和超声波幅值数据的第一数据集；

S2：对第一数据集进行预处理，获得第二数据集；

S3：计算第二数据集的多维度特征量，建立含所述多维度特征量的特征数据库；

S4：根据所述特征数据库计算不同开关柜健康状态等级数对应的簇内误差平方和，根据所述误差平方和确定最优开关柜健康状态等级数；

S5：将特征数据库按最优开关柜健康状态等级数聚类划分，每一级均加入健康状态评价标签，得到最终评价结果；

S6：将最终评价结果进行可视化处理。

进一步地，所述预处理具体为：

S201：计算获得暂态对地电压幅值和超声波幅值数据相较于背景值的偏差量数据集；

S202：将偏差量数据归一化处理，得到新的暂态对地电压幅值和超声波幅值偏差量两组数据，组成所述第二数据集。

进一步地，所述多维度特征量包括6个特征量，具体包括：根据经过预处理后的开关柜柜体六个面的暂态对地电压幅值和超声波幅值数据分别求得的变异系数、平均距离平百分比和稳定度。

进一步地，所述变异系数是归一化后的数据标准差与平均值之比，所述平均距离平百分比为所有测量点距离中心点的平均距离与均值之比，所述稳定度为数据中最大值与最小值之比。

进一步地，所述确定最优开关柜健康状态等级数具体为：采用不同K值，利用K均值聚类算法对所述特征数据库进行聚类，所述K值为开关柜健康状态等级数，利用不同簇的误差平方和方法确定最优K值即最优等级数。

进一步地，所述可视化处理具体为：采用T-分布随机近邻嵌入降维算法将开关柜局部放电健康状态的评价结果在二维平面中进行可视化展现。