[发明专利]一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合方法和系统

说明书

本发明提供一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合方法，包括以下步骤：S1：构建GIS断路器接触电阻及GIS断路器外壳模型，并通过仿真采集GIS断路器温度数据；S2：构建GIS母线接头接触电阻数值计算模型；S3：建立GIS母线接头接触电阻非线性拟合模型并根据步骤S1收集的GIS断路器温度数据计算出GIS母线接头接触电阻计算值。本发明通过简化GIS断路器模型以及利用非线性拟合，计算出精确的接触电阻值，降低系统运行成本，提高输电线路运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及GIS变电站领域，更具体地，涉及一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合方法和系统。

背景技术

随着我国电力工业的大力发展和需求量的不断增长，GIS金属封闭开关(GIS)被广泛应用于电力系统中。GIS设备加工工艺严格、技术先进，且绝缘介质为SF₆。气体因而具有良好的开断能力且触头烧伤轻微，具有检修周期长、故障率低、维护费用少、占地面积小等优点。正是由于GIS设备的这些突出优点，GIS设备在变电站中的应用日益广泛。当GIS设备触头接触不良时，由于接触电阻变大，在负载电流流过时会产生过热现象。触头、母线过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故,造成巨大的经济损失。据不完全统计，国内的众多发电公司、电力公司所采用的GIS设备均不同程度的出现过封闭母线、隔离开关、电缆头等部件由于绝缘老化或接触不良而造成温度异常变化而引发事故的现象。因此，实现对GIS设备中接触电阻的在线温度监测，提前发现并消除热故障隐患，对GIS的安全可靠运行具有非常重要的意义。

公开日为2012年11月28日，公开号为CN102798757A的中国专利公开了一种GIS母线接头的接触电阻检测方法和系统，包括步骤：根据GIS母线接头及其抱紧弹簧的材料参数确定GIS母线接头梅花触指与导体的接触压力；根据所述接触压力确定GIS母线接头的接触电阻。目前GIS断路器接触电阻的计算中非线性拟合方面研究较少。

在非线性拟合时，训练集和测试集要有相同的分布，即它们是同分布的。这样更有利于在实际中的应用。在线性回归中，想要得到的模型函数是f(x)＝WX+b，而在模型的训练过程中，要训练出来一个比较好的参数W，b就需要通过迭代优化损失函数J(W，b)来进行模型的优化。一般来说线性回归通常用平方和误差来进行表示，例如：

上面两个函数其实涉及两个过程：1、预测过程：其实是固定参数W，b通过给定输入x获取模型给我们预测那么这里的f(x)其实就是关于x的函数；2、优化过程：这里需要优化的就是minimizeW,bJ(W，b),这个过程中就需要训练数据，不管训练数据有多少个，训练数据确定的时候就可以认定，在损失函数中的x⁽ⁱ⁾,y⁽ⁱ⁾也就是说把他们看做是常数，那么J也就是W，b的函数。也就是说这里的训练数据的分布其实就相当于损失函数的参数。首先，参数不一样的时候，函数J是不一样的。那么就说明训练集合分布和现实数据的分布不一样的话，那么在训练机上面即便将损失函数优化到一个最小值，那么它在真实数据上面的损失值依旧可能会很大，也就是说误差很大，也就无法起到预测的作用。在训练集上面要优化的损失函数可能是J(W)＝(W-3)²。

以上从损失函数的角度说明了为什么要谨慎选择数据集，因为数据集的分布不同导致优化的损失函数和真实数据的损失函数不同，也就是说可能导致优化方向本身就是错的。某种程度上，尽心设计模型结构，尽心挑选合适的损失函数，但认真准备训练数是最有效也有可能是最有可能大幅度提醒模型准确率的一种方式。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合方法，解决现有计算较为复杂的问题。

本发明的进一步目的是提供一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合方法，包括以下步骤：