[发明专利]一种基于泄漏电流的绝缘子污闪预警方法及其系统

摘要

本发明公开一种基于泄漏电流的绝缘子污闪预警方法及其系统。其目的是基于对支柱绝缘子泄漏电流的获取、信号处理及特征量提取进行深入研究，提出了一种基于泄漏电流的绝缘子污闪预警试验系统及污闪预警方法。试验系统包括由LED光纤传感器、信号前置处理模块、数据采集模块、信号传输模块、供电模块和数据采集分析模块。利用所述试验系统获得污闪测量数据，并最终获得神经网络模型。本发明的另一个目的是提供一种应用上述方案所获得的神经网络模型的绝缘子污闪预警系统，将泄漏电流的有效值、幅值和脉冲数，以及绝缘子所处环境的相对湿度作为神经网络模型的输入量，获得绝缘子的污秽等级。

主权项

一种基于泄漏电流的绝缘子污闪预警方法，其特征在于：包括由LED光纤传感器、信号前置处理模块、数据采集模块、信号传输模块、供电模块和数据采集分析模块组成的试验系统；所述的LED光纤传感器包括传感器探头和光电转换器；所述的传感器探头包括两个阴极相连的发光二极管LED1与发光二极管LED2；所述发光二极管LED1的阳极和发光二极管LED2的阳极中的一个连接在绝缘子的外表面、另一个接地；所述光电转换器包括光电探测器CA1、光电探测器CA2和差分比较电路DA；所述光电探测器CA1接收发光二极管LED1发出的光信号，所述光电探测器CA2接收发光二极管LED2发出的光信号；所述差分比较电路DA具有一个输出泄漏电流初始全波信号的输出端；所述信号前置处理模块包括一个截止频率为300Hz的低通滤波电路和一个截止频率为4kHz的高通滤波电路；所述泄漏电流初始全波信号输入所述低通滤波电路后，输出信号Ⅰ；所述信号Ⅰ经过程控放大后，被所述数据采集模块采集，得到信号Ⅰ的有效值和幅值；所述泄漏电流初始全波信号输入所述高通滤波电路后，输出信号Ⅱ；所述信号Ⅱ被所述数据采集模块采集，得到信号Ⅱ的脉冲数；1）在安装有所述试验系统的绝缘子上涂污，记录绝缘子污秽程度；绝缘子污秽程度采用[0,1]内模糊量化后，得到绝缘子污秽等级；2）对步骤1）中的绝缘子施加电压；3）获得信号Ⅰ的有效值、信号Ⅰ的幅值和信号Ⅱ的脉冲数，并记录试验时的相对湿度；对本步骤获得的数据进行归一化处理,转化为[0,1]范围的值；4)选择预测模型变量,确定训练样本：选择预测模型的输入变量包括：步骤3）获得的信号Ⅰ的有效值、信号Ⅰ的幅值、信号Ⅱ的脉冲数和绝缘子所处环境的相对湿度；选择预测模型的输出变量为：步骤1）记录的绝缘子污秽等级；5)重复步骤1～4，获得若干训练样本；6）搭建径向基神经网络框架；7）训练径向基神经网络；8）测试径向基神经网络；9）计算误差，将步骤8）的测试结果与步骤1）记录的污秽等级数据进行误差比较分析；10）若步骤9）获得的误差大于阈值，则修改步骤7）的训练参数，并重复步骤7～9；若步骤9）获得的误差小于阈值，则此次训练的神经网络模型满足要求。