[发明专利]一种基于支持向量描述与K近邻算法的GIS设备状态评估方法

说明书

本发明公开了一种基于支持向量描述与K近邻算法的GIS设备状态评估方法，涉及电气设备运行状态评估技术领域；其基于GIS设备的振动信号、气体压力的正常状态历史数据以及实时测量数据，结合支持向量描述及K近邻算法，从而形成GIS设备运行状态的评估方法；其通过基于GIS设备的振动信号、气体压力的正常状态历史数据以及实时测量数据，结合支持向量描述及K近邻算法，从而形成GIS设备运行状态的评估方法，实现了准确评估GIS设备状态。

技术领域

本发明涉及电气设备运行状态评估技术领域，尤其涉及一种基于支持向量描述与K近邻算法的GIS设备状态评估方法。

背景技术

目前，由于GIS设备结构紧凑占地面积小、运行可靠检修周期长、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于变电站工程，尤其是500kV及以上超/特高压变电站以及城区110kV、220kV变电站。随着GIS设备装设量的增高以及投运年限的增长，运行中的GIS设备故障时有发生。GIS设备的密封性有助于隔绝外界干扰，但同时也为设备故障检测及诊断带来了困难，当GIS设备内部发生故障时，运维人员无法直观、及时的获取故障信息。同时，受限于变电站地理位置因素，例如室内、地下、位置偏远，大气环境保护要求，例如GIS设备中的六氟化硫属于温室气体，六氟化硫气体产生的温室效应是同体积二氧化碳的2万多倍等因素，GIS设备故障后检修较为困难且造成的经济社会损失较大。因此，研究有效的GIS设备状态评估方法，及时准确掌握设备运行状态，有效避免或减少设备故障发生显得至关重要。

目前，针对GIS设备的状态评估方法应用较为广泛主要有基于超高频信号的方法、基于振动信号的方法、基于气体分解产物的方法等：

(1)GIS设备内部发生绝缘故障会产生高频的电磁波，通过采集分析设备产生的电磁波可有效检测设备内部的绝缘放电故障以及放电的严重程度[1]。

(2)振动是电气设备的固有属性，据研究表明，振动信号可以同时反映GIS设备的绝缘故障与机械故障[2]。同时，振动信号采集回路不会破坏设备的电磁场分布，可实现在线检测。

(3)GIS气室中充入一定压力的SF6气体来起到绝缘和灭弧的作用，但是由于设备所处电压等级较高，内部绝缘遭到破坏后形成的高温会造成SF6气体的分解，通过检测气室内部气体的组成也可以实现GIS设备运行状态的评估[3]。

但是现存的GIS设备状态评估方法存在一定的不足：

(1)现存的设备状态评估方法大多利用单个状态特征量来实现，然而由于GIS设备结构复杂，运行状态多变，基于单个变量无法准确评估设备状态。

(2)现存的状态评估方法都严重依赖于设备故障数据，但是由于设备故障存在偶然性，对故障的收集具有一定的盲目性，GIS设备状态特征量数据非常少，进而使得设备运行状态准确率较低。

(3)GIS运行状态多变，不同运行状态之间界限模糊，如何实现设备运行状态的在线评估有待进一步研究。

引用的技术文件：

[1]丁登伟,高文胜,刘卫东.GIS中局部放电特高频信号与放电严重程度的关联分析[J].高压电器,2014(9):6-11。

[2]郭碧红,张汉华.利用GIS外壳典型振动的频率特性检测内部潜伏性故障[J].电网技术,1989(2):44-50。

[3]季严松,王承玉,杨韧,等.SF_6气体分解产物检测技术及其在GIS设备故障诊断中的应用[J].高压电器,2011,47(2):100-103。

现有技术问题及思考：

如何解决在线评估GIS设备状态的技术问题。

发明内容