[发明专利]一种油纸绝缘含水量评估方法及装置

说明书

本申请公开了一种油纸绝缘含水量评估方法及装置，用以解决现有的评估方法无法保证油纸绝缘含水量评估的准确性及快速性的技术问题。方法包括：获取油纸绝缘样品在预设频率区间内的频域介电谱FDS测试结果；基于预设频率区间内的FDS测试结果，确定预设截止频率对应的FDS特征值；其中，预设截止频率为预设频率区间内的最小频率；将FDS特征值输入至油纸绝缘含水量评估模型中，确定油纸绝缘样品的含水量。本申请通过上述方法实现了油纸绝缘含水量评估，同时保证了评估结果的准确性以及评估过程的快速性。

技术领域

本申请涉及油纸绝缘设备状态诊断技术领域，尤其涉及一种油纸绝缘含水量评估方法及装置。

背景技术

电容型油纸套管主绝缘由油纸两相复合绝缘组成，其剩余寿命主要取决于内部油纸绝缘的状态。水分作为影响油纸绝缘套管运行状态最重要的因素之一，被视作套管绝缘系统的“头号威胁”。由于在电场作用下介电常数较大的水分子易极化为定向排列的“气体小桥”，导致绝缘劣化速度加快。同时，水分的增加会引起介质电导增大，油纸绝缘系统发热增加，水分汽化产生气泡，致使局放起始电压和击穿电压降低。因此，对油纸绝缘的含水量进行评估就显得尤为重要。

但现有的对油纸绝缘含水量进行评估的方法，均使用全频段频域介电谱法(Frequency Domain Spectroscopy,FDS)进行，不利于工况下快速获得测试结果，无法保证油纸绝缘含水量评估的准确性及快速性。

发明内容

本申请实施例提供了一种油纸绝缘含水量评估方法及装置，用以解决现有的评估方法无法保证油纸绝缘含水量评估的准确性及快速性的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了一种油纸绝缘含水量评估方法，包括：获取油纸绝缘样品在预设频率区间内的频域介电谱FDS测试结果；基于预设频率区间内的FDS测试结果，确定预设截止频率对应的FDS特征值；其中，预设截止频率为预设频率区间内的最小频率；将FDS特征值输入至油纸绝缘含水量评估模型中，确定油纸绝缘样品的含水量。

本申请实施例提供的一种油纸绝缘含水量评估方法，通过获取油纸绝缘在预设频率区间的频域介电谱法(Frequency Domain Spectroscopy,FDS)测试结果，确定预设截止频率对应的FDS特征值，避免了使用全频段FDS测试结果进行评估的弊端，减少了工况下获取数据的时间，大大缩短了油纸绝缘含水量的评估时间，保证了油纸绝缘含水量评估的高效性及快速性。另外，通过油纸绝缘含水量评估模型进行含水量的评估，评估预测误差较小，能够保证油纸绝缘含水量评估结果的准确性，实现了快速、准确的评估油纸绝缘的含水量。

在本申请的一种实现方式中，FDS特征值至少包括以下任一项或者多项：复电容实部、复电容虚部以及介质损耗因数。

在本申请的一种实现方式中，在将FDS特征值输入至油纸绝缘含水量评估模型中之前，方法还包括：获取若干油浸纸样品；对若干油浸纸样品分别进行全频段FDS测试，以确定若干油浸纸样品分别对应的全频段FDS测试结果；基于全频段FDS测试结果，构建训练数据集以及测试数据集；将训练数据集输入至随机森林模型中进行训练；得到油纸绝缘含水量评估模型。

在本申请的一种实现方式中，基于全频段FDS测试结果，构建训练数据集以及测试数据集，具体包括：以预设方式将全频段FDS测试结果进行划分，得到若干频率区间的FDS测试结果；对若干频率区间的FDS测试结果进行分层抽样，并对分层抽样后得到的抽样结果进行归一化处理，以完成训练数据集以及测试数据集的构建。

在本申请的一种实现方式中，将训练数据集输入至随机森林模型中进行训练，具体包括：按照k折交叉验证将训练数据集划分为k个子集；将任意k-1个子集合并后输入至随机森林模型中进行训练。保证了随机森林模型参数确定的准确性，进而保证了通过该模型评估出的油纸绝缘含水量的准确性。

在本申请的一种实现方式中，油纸绝缘含水量评估模型采用随机森林回归RFR模型进行训练。