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原文传递一种复合绝缘子老化程度的综合检测方法

专利名称：	一种复合绝缘子老化程度的综合检测方法
摘要：	本申请提供了一种复合绝缘子老化程度的综合检测方法。通过获得红外光谱分析法、热刺激电流TSC分析法、高光谱谱图分析法和表面电荷密度法的测量结果，利用BP神经网络算法优化不同测试方法获得测试结果的权值；获得复合绝缘子的综合老化程度；通过归一化方法获得复合绝缘子老化的剩余寿命。本申请通过综合多种方法获得复合绝缘子的老化程度，实现了对复合绝缘子老化程度的综合检测，能够更加精准测量复合绝缘子的老化程度，并且预测复合绝缘子的剩余寿命，为输电线路的运维人员及时更换老化程度严重的复合绝缘子提供更加精准的技术支撑，保障输电线路的安全可靠运行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	云南电网有限责任公司电力科学研究院
发明人：	马御棠;黄然;刘凯;张广全;张血琴;马仪;周仿荣;彭兆裕;颜冰;刘冲;潘浩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910247018.4
公开号：	CN109781614A
代理机构：	北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	逯长明;许伟群
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	650217 云南省昆明市经济技术开发区云大西路105号
主权项：	1.一种复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100：获取复合绝缘子伞裙切片，制成圆形薄片试样；步骤S200：利用无水乙醇进行擦拭，获得洁净的复合绝缘子伞裙切片试样；步骤S300：对伞裙切片试样分别利用红外线光谱分析法、热刺激电流TSC分析法、高光谱谱图分析法和表面电荷密度分析法进行检测，获得测试结果，上述四种方法得到的测量结果为反映老化程度的0到1的标量，分别用a1、a2、a3、a4表示；步骤S400：利用BP神经网络算法优化步骤S300中四种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3、a4所对应的权值，得到优化的权值分别用b1、b2、b3、b4表示，并根据公式L＝a1b1+a2b2+a3b3+a4b4计算复合绝缘子的综合老化程度，L表示复合绝缘子综合老化程度结果值；步骤S500：通过归一化方法获得复合绝缘子老化的剩余寿命，利用公式D＝W(1-L)求出复合绝缘子的剩余寿命，其中W表示绝缘子的全周期寿命，L表示复合绝缘子综合老化程度值，D表示复合绝缘子的剩余寿命。 2.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述步骤S400利用BP神经网络算法优化步骤S300中四种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3、a4所对应的权值，得到优化的权值分别用b1、b2、b3、b4表示，优化对应权值所用的公式为： F(B)＝eT(k)e(k)； cm(k+1)＝cm(k)-αsm； Bm(k+1)＝Bm(k)-αsm(ym-1)T； SM＝-2FM(nM)(t-y)； Sm＝Fm(nm)(Bm+1)TSm+1,m＝M-1,...,2,1；其中，B为BP神经网络中权值组成的矩阵，F(B)为均方差，e(k)为神经元第k次计算的结果与其预期结果之差组成的误差向量，k为BP神经网络的迭代次数，Sm为表征第m层输出对F(B)均方误差的影响程度敏感系数，M为神经网络的总层数，nm为第m层神经元的输出向量，Fm()表示第m层的均方误差函数，t为BP神经网络的目标输出，y为BP神经网络的实际输出，Bm(k+1)是第m层BP神经网络的第k+1次迭代的权值矩阵，cm(k+1)是第m层BP神经网络的第k+1次迭代时使用的阈值，α为学习率。 3.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用红外线光谱分析法，获得测试结果包括以下步骤：步骤S301：获取复合绝缘子伞裙切片试样的红外线光谱；步骤S302：提取复合绝缘子主要吸收峰的高度；步骤S303：根据复合绝缘子主要吸收峰的高度，得到的测量结果为0到1的标量，用a1表示；步骤S304：根据复合绝缘子主要吸收峰的高度测试结果a1对复合绝缘子老化程度进行评价，a1值为0-0.25表示老化程度较轻，a1值为0.25-0.5表示老化程度一般，a1值为0.5-0.75表示老化程度较重，a1值为0.75-1表示老化程度严重。 4.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用热刺激电流TSC分析法，获得测试结果包括以下步骤：步骤S311：对复合绝缘子伞裙切片样品的不同位置进行取样得到切片；步骤S312：对所述切片进行热刺激电流TSC实验，获得TSC曲线；步骤S313：根据TSC曲线计算切片的陷阱电荷量和陷阱能级，得到反映所述陷阱电荷量和陷阱能级的测量结果为0到1的标量，用a2表示；步骤S314：根据反映所述陷阱电荷量和陷阱能级的测量结果a2对复合绝缘子老化程度进行评价，a2值为0-0.25表示老化程度较轻，a2值为0.25-0.5表示老化程度一般，a2值为0.5-0.75表示老化程度较重，a2值为0.75-1表示老化程度严重。 5.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用高光谱谱图分析法，获得测试结果包括以下步骤：步骤S321：通过高光谱测试仪获得复合绝缘子伞裙切片样本的高光谱图像；步骤S322：对获取的高光谱图像进行预处理，选取训练样本；步骤S323：建立复合绝缘子老化模型，将老化模型定量，得到的测量结果为0到1的标量，用a3表示；步骤S324：根据复合绝缘子老化模型定量得到的测试结果a3对复合绝缘子老化程度进行评价，a3值为0-0.25表示老化程度较轻，a3值为0.25-0.5表示老化程度一般，a3值为0.5-0.75表示老化程度较重，a3值为0.75-1表示老化程度严重。 6.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用表面电荷密度分析法，获得测试结果包括以下步骤：步骤S331：利用高压加载装置对伞裙切片试样施加直流电压；步骤S332：利用表面电荷测试装置测量伞裙切片试样的表面电荷；步骤S333：获得伞裙切片试样的平均表面电荷密度，得到的测量结果为0到1的标量，用a4表示；步骤S334：根据伞裙切片试样的平均表面电荷密度的测试结果a4对复合绝缘子老化程度进行评价，a4值为0-0.25表示老化程度较轻，a4值为0.25-0.5表示老化程度一般，a4值为0.5-0.75表示老化程度较重，a4值为0.75-1表示老化程度严重。 7.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述步骤S400计算得到复合绝缘子综合老化程度结果值L，对复合绝缘子老化程度等级划分为四个等级：L值为0-0.25表示老化程度较轻，L值为0.25-0.5表示老化程度一般，L值为0.5-0.75表示老化程度较重，L值为0.75-1表示老化程度严重。 8.根据权利要求1所述复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述步骤S100圆形薄片试样为直径为25mm、厚度为1.2mm的圆形薄片试样。
所属类别：	发明专利