[发明专利]基于加权非线性曲面建模的避雷器温、湿度干扰抑制方法

说明书

本发明涉及一种基于加权非线性曲面建模的避雷器温、湿度干扰抑制方法，包括：1、利用温度、湿度和阻性电流的实测数据建立一种新的温、湿度对阻性电流的非线性曲面模型；2、在确定好函数模型的基础上，通过加权非线性建模方法求解函数模型得到系数矩阵；3、将温度、湿度和阻性电流的实测数据逐一带入到求解出的函数模型中计算得到基准温度和基准湿度对应的阻性电流；4、在得到基准温度和基准湿度对应的阻性电流的前提下，通过计算修正得到修正后的阻性电流。

技术领域

本发明涉及避雷器技术领域，特别是一种基于加权非线性曲面建模的避雷器温、湿度干扰抑制方法。

背景技术

避雷器是电力系统限制雷电过电压和操作过电压的重要高压电气设备。避雷器长期在工频电压的作用下，会出现阀片老化和整体受潮等缺陷，严重时会失去对系统的保护作用，甚至会发生爆炸。对避雷器的运行状态进行检测，及时有效地发现避雷器老化及受潮缺陷，对保障电力系统安全稳定运行有非常重大的意义。

避雷器在运行的过程中，不仅长期承受工频高电压的作用，而且受自然环境影响，避雷器内部阀片会发生老化，如果避雷器密封性不良，避雷器内部阀片容易进水受潮，避雷器的绝缘劣化加剧，严重时避雷器在运行过程中会发生爆炸。避雷器发生老化时，会使得内部阀片电位分布不均，使得避雷器发生额外温升，加速避雷器的老化，从而发生恶性循环。避雷器受潮时，会导致泄漏电流的增大，从而促使避雷器恶劣程度加剧，导致泄漏电流进一步增大。因此，对避雷器的运行状态进行检测，及时有效的发现并排除避雷器故障，对电网的安全稳定运行具有至关重要的作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于加权非线性曲面建模的避雷器温、湿度干扰抑制方法，实现抑制的温、湿度对阻性电流的干扰，从而得到阻性电流的频率分布情况。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：基于加权非线性曲面建模的避雷器温、湿度干扰抑制方法，包括以下步骤：

步骤1：利用温度、湿度和阻性电流的实测数据建立温、湿度对阻性电流的非线性曲面模型；

步骤2：在确定好函数模型的基础上，通过加权非线性建模方法求解函数模型得到系数矩阵；

步骤3：将温度、湿度和阻性电流的实测数据逐一带入到求解出的函数模型中计算得到基准温度和基准湿度对应的阻性电流；

步骤4：通过计算修正得到修正后的阻性电流。

在一较佳的实施例中，所述步骤1中，温、湿度对阻性电流的非线性曲面模型具体为：采用指数函数模型与线性函数模型组合的形式，其中，a＝[a₀,a₁,...,a₇]为常系数矩阵，t、h和I_r为分别为温度、湿度和阻性电流实际测量值。

在一较佳的实施例中，所述步骤1中，所述非线性曲面模型通过加权非线性建模方法求解，通过多次迭代使得迭代后的拟合系数矩阵与真实数据矩阵a的差值Δa(k)＝[Δa0(k),Δa1(k),...,Δa7(k)]小，将展开式的二次项及其后续部分忽略不计。

在一较佳的实施例中，所述步骤2中，所述加权非线性建模方法中采用Huber法定义权重来避免异常值对求解结果产生影响，计算公式为：

其中为第k次迭代过程中第i个点的标准化残差指标，|·|表示对变量取绝对值，Median指将变量从小到大排列后取中位数，为第k次迭代过程中阻性电流实测值与拟合值的第i个残差。

在一较佳的实施例中，所述步骤2中，引入权值矩阵来修正系数矩阵，若计算得到的修正系数矩阵a(k+1)满足收敛判据，则输出系数矩阵a(k+1)的值；否则，继续迭代直至满足收敛判据，收敛判据公式如下：其中，ε为某个很小的正常数。