专利名称：一种电力设备的故障报警方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统故障监测技术领域，尤其涉及一种电力设备的故障报警方法及系统。
背景技术：
高压输电线、变配电设备等电力设备在电力系统中的重要地位，其一旦出现故障，会造成巨大财产损失及不良社会影响等严重后果，因此，对电力系统中电力设备进行可靠的故障监测并及时发出报警信息显得尤为重要。由于电力设备在发生故障时，一般都会伴随有发热异常的现象，通过对电力设备 的温度监测就能监控电力设备的运行状态。现有技术提供的电力设备的故障报警方法是通过红外测温设备实现对电力设备的温度监测的，具体地是根据电力设备运行时的温度特征确定报警阈值，并当红外测温设备检测到的电力设备的温度超过该报警阈值时报警。然而电力设备、特别是外场高压电力设备受到四季气候、强阳光照射、暴雨、大雾天气等环境因素的影响，使得应用现有技术提供的电力设备的故障报警方法来对电力设备进行故障监测时常常发生误报警动作，可靠性差。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电力设备的故障报警方法，旨在解决应用现有技术提供的电力设备的故障报警方法来对电力设备进行故障监测时常常发生误报警动作，可靠性差的问题。本发明实施例是这样实现的，一种电力设备的故障报警方法，所述方法包括以下步骤建立某一环境因素下的评判集，所述评判集至少包括正常温度区和故障温度区两个元素；对同一所述环境因素下的电力设备进行测温，并根据测得的温度建立因数集，所述因素集包括所述电力设备的绝对温度和所述电力设备的相对温度两个元素；对所述因数集和所述评判集顺次进行单因数评判和模糊综合评判，得到故障预测矩阵，由所述故障预测矩阵中的各元素按最大隶属原则，确定所述电力设备的故障报警结果O本发明实施例的另一目的在于提供一种电力设备的故障报警系统，所述系统包括评判集建立单元，用于建立某一环境因素下的评判集，所述评判集至少包括正常温度区和故障温度区两个元素；因素集建立单元，用于对同一所述环境因素下的电力设备进行测温，并根据测得的温度建立因数集，所述因素集包括所述电力设备的绝对温度和所述电力设备的相对温度两个元素；
评判单元，用于对所述因素集建立单元建立的因数集和所述评判集建立单元建立的评判集顺次进行单因数评判和�：酆掀琅校玫焦收显げ饩卣螅⒂伤龉收显げ饩卣笾械母髟匕醋畲罅ナ粼颍范ㄋ龅缌ι璞傅墓收媳ň峁�。本发明实施例提供的电力设备的故障报警方法是将�：酆掀琅芯霾叩乃枷胗τ糜诙缘缌ι璞傅墓收媳ň煊蛑校酆峡悸橇擞跋斓缌ι璞肝露鹊幕肪骋蛩兀迪至硕缘缌ι璞冈诵凶纯龅目煽考嗖猓乇鹗视糜诙员涞缯局懈哐沟缌ι璞傅墓收媳ň嗖�。
图I是本发明实施例提供的电力设备的故障报警方法流程图；图2是本发明实施例提供的隶属函数的分布图；图3是本发明实施例提供的电力设备的故障报警系统原理框图； 图4是图3的具体结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供的电力设备的故障报警方法将�：酆掀琅芯霾叩乃枷胗τ糜诙缘缌ι璞傅墓收媳ň煊�。图I示出了本发明实施例提供的电力设备的故障报警方法流程。在步骤SlOl中，建立某一环境因素下的评判集，该评判集至少包括正常温度区和故障温度区两个元素。该评判集包括的元素个数可以根据实际需要而增加，例如，为了对可能预示电力设备存在故障隐患的温度范围实现故障预警，该评判集还可以包括介于正常温度区和故障温度区之间的预警温度区。具体地，步骤SlOl可以包括以下步骤现场采用红外测温仪或其它温度传感器采集电力设备在某一环境因素下的多个不同时刻的温度值，每一时刻的温度值既可以是该电力设备上的一个采样点的温度，也可以优选的为该电力设备上的多个采样点的温度的平均值，以提高评判精度；计算该多个不同时刻的温度值中相邻时刻的温度值的差，得到该电力设备的多个温度变化值；将该多个温度值和多个温度变化值分别进行频数统计，从而确定评判集中各元素的温度区的界值，包括多个温度值的界值以及多个温度变化值的界值；根据一表征温度及其隶属度关系的隶属函数，以及得到的多个温度值的界值，建立一绝对温度的评判集；根据一表征温度及其隶属度关系的隶属函数，以及得到的多个温度变化值的界值，建立一相对温度的评判集。其中的环境因素可以是对电力设备的温度采集有一定影响的各种因素，如季节、环境温湿度、设备自身发展性障碍等，当然，在不考虑环境因素对评判精确度的影响或对评判精度要求不高的情况下，现场对电力设备温度值的采集也可以不限于某一环境因素下。在步骤S102中，应用红外测温仪或其它温度传感器对同一环境因素下的电力设备进行测温，并根据测得的温度建立因数集，该因素集包括该电力设备的绝对温度和该电力设备的相对温度两个元素。
同样地，绝对温度既可以是该电力设备上的一个采样点的温度，也可以优选的为该电力设备上的多个采样点的温度的平均值，以提高评判精度；相对温度既可以是该电力设备上的一个采样点相邻时刻的温度差，也可以优选的为该电力设备上的多个采样点分别的相邻时刻温度差的平均值，以提高评判精度。在步骤S103中，对因数集和评判集顺次进行单因数评判和模糊综合评判，得到故障预测矩阵，由该故障预测矩阵中的各元素按最大隶属原则，确定该电力设备的故障报警结果。其中，对因数集和评判集顺次进行单因数评判和�：酆掀琅校玫焦收显げ饩卣蟮牟街杌箍梢越徊桨ㄒ韵虏街瓒砸蚴推琅屑械ヒ蛩仄琅薪蚴械木晕露雀菹嘤Φ牧ナ艉成湮晕露鹊钠琅屑醇扑愠鼍晕露榷跃晕露鹊� 评判集中各元素的隶属度，例如，当绝对温度的评判集包括正常温度区和故障温度区时，根据隶属函数计算出绝对温度分别隶属于正常温度区和故障温度区的隶属度，同样的方法，将因数集中的相对温度根据相应的隶属函数映射为相对温度的评判集，映射后的绝对温度的评判集和相对温度的评判集构成一�：卣螅欢砸蚴推琅屑心：酆掀琅卸ㄒ寰晕露群拖喽晕露确直鸲缘缌ι璞冈诵凶纯龇从吵潭鹊娜ㄖ刂担钩梢蝗ㄖ鼐卣螅唤萌ㄖ鼐卣笥肽：卣蟀凑兆畲笞钚≡怂阍蚪凶酆掀琅校玫焦收显げ饩卣�。本发明实施例提供的电力设备的故障报警方法是将模糊综合评判决策的思想应用于对电力设备的故障报警领域之中，综合考虑了影响电力设备温度的环境因素，实现了对电力设备运行状况的可靠监测。为了便于理解，下面以评判集包括正常温度区、预警温度区和故障温度区，隶属函数为升半梯形分布为例举例说明上述实施步骤首先，建立某一环境因素下的评判集V= { V1, V2, V3 }=(正常温度区，预警温度区，故障温度区}，其隶属函数分布如图2所示，其中，横坐标T代表温度，纵坐标μ代表归属度，以4^0、Mn、4σ)分别代表正常温度区Vi的分布函数、预警温度区V2的分布函数、故障温度区V3的分布函数、则该隶属函数表达式为
1， TkT1A1(T) = ^
J2-Z1 O, Τ> 2 O, < \
T-Γ
-2； < 7' < Ti
T4-T24ι( = ' I,Z4 < τ < τ,
T ~τ
Τ5<Τ<Τ7
1I — h
O,/>/权利要求
1.一种电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 建立某一环境因素下的评判集，所述评判集至少包括正常温度区和故障温度区两个元素； 对同一所述环境因素下的电力设备进行测温，并根据测得的温度建立因数集，所述因素集包括所述电力设备的绝对温度和所述电力设备的相对温度两个元素； 对所述因数集和所述评判集顺次进行单因数评判和�：酆掀琅校玫焦收显げ饩卣螅伤龉收显げ饩卣笾械母髟匕醋畲罅ナ粼颍范ㄋ龅缌ι璞傅墓收媳ň峁�。
2.如权利要求I所述的电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述建立某一环境因素下的评判集的步骤还包括以下步骤 现场采集所述电力设备在某一环境因素下的多个不同时刻的温度值； 计算所述多个不同时刻的温度值中相邻时刻的温度值的差，得到所述电力设备的多个温度变化值； 将所述多个温度值和所述多个温度变化值分别进行频数统计，从而确定所述评判集中各元素的温度区的界值，包括所述多个温度值的界值以及所述多个温度变化值的界值； 根据一表征温度及其隶属度关系的隶属函数，以及得到的所述多个温度值的界值，建立一绝对温度的评判集； 根据一表征温度及其隶属度关系的隶属函数，以及得到的所述多个温度变化值的界值，建立一相对温度的评判集。
3.如权利要求2所述的电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述对所述因数集和所述评判集顺次进行单因数评判和�：酆掀琅校玫焦收显げ饩卣蟮牟街杌拱ㄒ韵虏街� 对所述因数集和所述评判集进行单因素评判将所述因数集中的所述绝对温度根据相应的所述隶属函数映射为所述绝对温度的评判集，将所述因数集中的所述相对温度根据相应的所述隶属函数映射为所述相对温度的评判集，映射后的所述绝对温度的评判集和所述相对温度的评判集构成一�：卣螅� 对所述因数集和所述评判集进行�：酆掀琅卸ㄒ逅鼍晕露群退鱿喽晕露确直鸲运龅缌ι璞冈诵凶纯龇从吵潭鹊娜ㄖ刂担钩梢蝗ㄖ鼐卣螅� 将所述权重矩阵与所述�：卣蟀凑兆畲笞钚≡怂阍蚪凶酆掀琅校玫剿龉收显げ饩卣�。
4.如权利要求I至3任一项所述的电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述评判集包括正常温度区、预警温度区和故障温度区，所述预警温度区介于所述正常温度区和所述故障温度区之间。
5.如权利要求4所述的电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述隶属函数采用升半梯形分布。
6.如权利要求4所述的电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述绝对温度对所述电力设备运行状况反映程度的权重值大于所述相对温度对所述电力设备运行状况反映程度的权重值。
7.如权利要求6所述的电力设备的故障报警方法，其特征在于，所述绝对温度对所述电力设备运行状况反映程度的权重值为O. 6 ;所述相对温度对所述电力设备运行状况反映程度的权重值为O. 4。
8.一种电力设备的故障报警系统，其特征在于，所述系统包括 评判集建立单元，用于建立某一环境因素下的评判集，所述评判集至少包括正常温度区和故障温度区两个元素； 因素集建立单元，用于对同一所述环境因素下的电力设备进行测温，并根据测得的温度建立因数集，所述因素集包括所述电力设备的绝对温度和所述电力设备的相对温度两个元素； 评判单元，用于对所述因素集建立单元建立的因数集和所述评判集建立单元建立的评判集顺次进行单因数评判和�：酆掀琅校玫焦收显げ饩卣螅⒂伤龉收显げ饩卣笾械母髟匕醋畲罅ナ粼颍范ㄋ龅缌ι璞傅墓收媳ň峁�
9.如权利要求8所述的电力设备的故障报警系统，其特征在于，所述评判集建立单元包括 第一温度传感器，用于现场采集所述电力设备在某一环境因素下的多个不同时刻的温度值； 计算�？椋糜诩扑闼龅谝晃露却衅鞑杉降乃龆喔霾煌笨痰奈露戎抵邢嗔谑笨痰奈露戎档牟睿玫剿龅缌ι璞傅亩喔鑫露缺浠担� 频数统计模块，用于将所述第一温度传感器采集到的所述多个温度值和所述计算�？榧扑愕玫降乃龆喔鑫露缺浠捣直鸾衅凳臣疲佣匪銎琅屑懈髟氐奈露惹慕缰担ㄋ龆喔鑫露戎档慕缰狄约八龆喔鑫露缺浠档慕缰担� 绝对温度评判集建立�？椋糜诟菀槐碚魑露燃捌淞ナ舳裙叵档牧ナ艉约八銎凳臣颇？槿范ǖ乃龆喔鑫露戎档慕缰担⒁痪晕露鹊钠琅屑� 相对温度评判集建立�？椋糜诟菀槐碚魑露燃捌淞ナ舳裙叵档牧ナ艉约八銎凳臣颇？槿范ǖ乃龆喔鑫露缺浠档慕缰担⒁幌喽晕露鹊钠琅屑�
10.如权利要求9所述的电力设备的故障报警系统，其特征在于，所述因素集建立单元还包括 第二温度传感器，用于对同一所述环境因素下的所述电力设备进行测温； 因素集建立�？椋糜诟菟龅诙露却衅鞑獾玫奈露冉⒁蚴� 所述评判单元还包括 单因素评判�？椋糜诮鲆蛩丶⒛？榻⒌乃鲆蚴械乃鼍晕露雀菹嘤Φ乃隽ナ艉成湮鼍晕露绕琅屑⒛？榻⒌乃鼍晕露鹊钠琅屑鲆蛩丶⒛？榻⒌乃鲆蚴械乃鱿喽晕露雀菹嘤Φ乃隽ナ艉成湮鱿喽晕露绕琅屑⒛？榻⒌乃鱿喽晕露鹊钠琅屑成浜蟮乃鼍晕露鹊钠琅屑退鱿喽晕露鹊钠琅屑钩梢荒：卣螅� �：酆掀琅心？椋糜诙ㄒ逅鼍晕露群退鱿喽晕露确直鸲运龅缌ι璞冈诵凶纯龇从吵潭鹊娜ㄖ刂担钩梢蝗ㄖ鼐卣螅⒔鋈ㄖ鼐卣笥胨龅ヒ蛩仄琅心？楣钩傻乃瞿：卣蟀凑兆畲笞钚≡怂阍蚪凶酆掀琅校玫剿龉收显げ饩卣螅� 报警结果输出�？椋糜谟伤瞿：酆掀琅心？榈玫降乃龉收显げ饩卣笾械母髟匕醋畲罅ナ粼颍范ㄋ龅缌ι璞傅墓收媳ň峁�。
全文摘要
本发明于电力系统故障监测技术领域，提供了一种电力设备的故障报警方法及系统。其中方法包括以下步骤建立某一环境因素下的评判集，其至少包括正常温度区和故障温度区两个元素；对同一环境因素下的电力设备进行测温，并根据测得的温度建立因数集，其包括电力设备的绝对温度和电力设备的相对温度两个元素；对因数集和评判集顺次进行单因数评判和�：酆掀琅校玫焦收显げ饩卣螅晒收显げ饩卣笾械母髟匕醋畲罅ナ粼颍范ǖ缌ι璞傅墓收媳ň峁�。本发明提供的电力设备的故障报警方法是将�：酆掀琅芯霾叩乃枷胗τ糜诙缘缌ι璞傅墓收媳ň煊蛑校酆峡悸橇擞跋斓缌ι璞肝露鹊幕肪骋蛩兀迪至硕缘缌ι璞冈诵凶纯龅目煽考嗖狻�
文档编号G01R31/08GK102967798SQ20121046015
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者谢维信, 康莉, 黄建军 申请人:深圳大学
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