一种配电柜温度实时检测系统的制作方法

专利2025-07-26  14


本发明涉及温度测量,具体涉及一种配电柜温度实时检测系统。


背景技术:

1、配电柜作为电力系统的二次设备,是用于对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备,配电柜内一般装有测量表、绝缘监察装置、控制和信号装置、继电保护装置、电源设备、高频阻波器等,这些设备需要在适宜温度下运行以保证线路发生故障时能够及时进行处理。在运行中的电气设备通常工作在高电压和大电流状态,容易出现温度与接触阻值的恶性循环,最终导致设备不能正常工作。甚至烧毁,温度过高可能会引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。

2、温度实时监测是配电柜安全保障中的重要环节,现有的配电柜温度检测系统常用无线温度传感器进行实时监测存在检测,然而该方法易受电磁干扰,其他无线设备、电子设备或信号塔等都可能会成为干扰源,影响所采集的温度数据的准确性,同时,传统sg多项式滤波算法常用于数据信号处理以去除噪声,然而该滤波算法存在对窗口大小敏感的缺陷,因此,本技术将对配电柜温度数据进行滤波处理,并设定多项式滤波算法的窗口尺寸,提高配电柜温度数据的准确性。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种配电柜温度实时检测系统,所采用的技术方案具体如下:

2、本发明提出了一种配电柜温度实时检测系统,所述系统包括:

3、配电柜温度采集模块,用于对各时间点配电柜多个连接点的温度进行采集;

4、配电柜温度分析模块,根据各时间点采集的不同连接点的温度之间的差异构建各时间点的连接点温差异质性指数;根据各时间点的连接点温差异质性指数构建各连接点的片段数据序列;根据各时间点的连接点温差异质性指数及对应时间点的分布情况得到温差异质性波动系数;根据各连接点的片段数据序列及在各时间点对应的温度差异结合温差异质性波动系数,得到各连接点的连接点温差干扰紊乱系数;根据各时间点每个连接点的温度数据构建均值序列,对均值序列拟合获取对应的拟合函数;根据各连接点的所有时间点的温度数据与拟合函数之间的可决系数及连接点温差干扰紊乱系数得到整体温度均值回归拟合变异性;

5、配电柜温度检测模块,根据整体温度均值回归拟合变异性获取多项式滤波算法的窗口决策值;根据多项式滤波算法的窗口决策值得到多项式滤波算法的窗口尺寸,以对各连接点的温度进行滤波;结合滤波后配电柜各连接点的温度完成配电柜温度的实时检测。

6、进一步地,所述根据各时间点采集的不同连接点的温度之间的差异构建各时间点的连接点温差异质性指数,包括:

7、将每个连接点在各时间点采集的温度按照时间升序顺序组成的序列作为各连接点的温度数据序列;对于每个连接点的温度数据序列,在温度数据序列中以各时间点为中心,预设邻域半径内的温度组成的序列作为各时间点的局部区间温度序列;

8、时间点a的连接点温差异质性指数da的表达式为:

9、

10、式中,nt表示配电柜内温度检测的连接点个数,表示nt个连接点中任意两个连接点排列组合的组合数,ta(i)、ta(j)表示连接点i、j在时间点a的温度,wa(i)、wa(j)表示连接点i、j在时间点a处的局部区间温度序列,vif()表示计算方差膨胀因子。

11、进一步地,所述根据各时间点的连接点温差异质性指数构建各连接点的片段数据序列,包括:

12、对所有时间点的连接点温差异质性指数进行聚类得到两个类别,将聚类中心大的类别中所有连接点温差异质性指数按照时间升序排列组成序列,记为seqh,将各连接点在序列seqh中所有连接点温差异质性指数对应的时间点的温度值,组成各连接点的片段数据序列。

13、进一步地,所述根据各时间点的连接点温差异质性指数及对应时间点的分布情况得到温差异质性波动系数,包括:

14、采用希尔伯特黄变换获取序列seqh的希尔伯特谱,计算各希尔伯特谱的边际谱,统计各边际谱的频率和幅值,温差异质性波动系数g的表达式为:

15、

16、式中,m表示边际谱的个数,fβ表示第β个边际谱中包含的数据个数,γ表示边际谱中的第γ个频率,z(γ)表示第γ个频率的幅值,log2()函数为以2为底的对数函数。

17、进一步地,所述得到各连接点的连接点温差干扰紊乱系数,连接点i的连接点温差干扰紊乱系数ei的表达式为:

18、

19、式中,nseqh表示seqh中包含的连接点温差异质性指数的个数,tseqh(i)表示连接点i中的片段数据序列,max()为取最大值,tk(i)、tk+1(i)表示连接点i在序列seqh内第k个、第k+1个连接点温差异质性指数对应时间点的温度值,index()表示取对应的时间点,exp()函数为自然常数e为底的指数函数。

20、进一步地,所述均值序列通过计算各时间点在所有连接点的温度均值,将所有时间点的所述温度均值按照时间点升序组成均值序列。

21、进一步地,所述整体温度均值回归拟合变异性包括:

22、对均值序列进行拟合获取对应的拟合函数;

23、获取各连接点的温度时序数据序列与拟合函数的可决系数,获取所述可决系数与预设大于零的调节参数的和值,计算各连接点的连接点温差干扰紊乱系数与所述和值的比值,将配电柜检测的所有连接点计算得到的所述比值的均值,作为整体温度均值回归拟合变异性。

24、进一步地,所述根据整体温度均值回归拟合变异性获取多项式滤波算法的窗口决策值,包括:

25、计算整体温度均值回归拟合变异性与预设调节参数的比值,获取以自然常数为底数,以所述比值的相反数为指数的指数函数的计算结果,预设窗口增长系数,计算所述计算结果与所述窗口增长系数的乘积,将所述乘积与预设的窗口基础参数的和值作为窗口决策值。

26、进一步地,所述根据多项式滤波算法的窗口决策值得到多项式滤波算法的窗口尺寸,包括:

27、当窗口决策值为奇数时,多项式滤波算法的窗口尺寸为窗口决策值;当窗口决策值为偶数时,则对应多项式滤波算法的窗口尺寸为窗口决策值加1。

28、进一步地,所述结合滤波后配电柜各连接点的温度完成配电柜温度的实时检测,包括:

29、预设配电柜预警温度范围,若配电柜存在连接点滤波后的温度不在所述配电柜预警温度范围内,则对应时间点配电柜温度出现异常。

30、本发明具有如下有益效果:

31、本发明通过对配电柜内各个电器连接点的温度数据差异进行分析,构建连接点温差异质性指数,基于连接点温差异质性指数序列,提取温度传感器采集过程受干扰较大的部分数据,并通过希尔伯特黄变换技术从频域角度进行分析,计算出连接点温差干扰紊乱系数,以此数据采集的噪声大小进行评估。根据在实际运行中配电柜内的部分传感器有时可能会采集到异常数据的特点,构建整体温度均值回归拟合变异性。基于该指数计算sg多项式滤波算法的窗口大小,对采集数据进行去噪,具有提高检测精度的有益效果。弥补了现有温度检测中对滤波算法窗口大小敏感的缺陷。


技术特征:

1.一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述系统包括:

2.如权利要求1所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述根据各时间点采集的不同连接点的温度之间的差异构建各时间点的连接点温差异质性指数,包括:

3.如权利要求2所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述根据各时间点的连接点温差异质性指数构建各连接点的片段数据序列,包括:

4.如权利要求3所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述根据各时间点的连接点温差异质性指数及对应时间点的分布情况得到温差异质性波动系数,包括:

5.如权利要求3所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述得到各连接点的连接点温差干扰紊乱系数,连接点i的连接点温差干扰紊乱系数ei的表达式为:

6.如权利要求1所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述均值序列通过计算各时间点在所有连接点的温度均值,将所有时间点的所述温度均值按照时间点升序组成均值序列。

7.如权利要求1所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述整体温度均值回归拟合变异性包括:

8.如权利要求1所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述根据整体温度均值回归拟合变异性获取多项式滤波算法的窗口决策值,包括:

9.如权利要求8所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述根据多项式滤波算法的窗口决策值得到多项式滤波算法的窗口尺寸,包括:

10.如权利要求1所述的一种配电柜温度实时检测系统,其特征在于,所述结合滤波后配电柜各连接点的温度完成配电柜温度的实时检测,包括:


技术总结
本发明涉及温度测量技术领域,具体涉及一种配电柜温度实时检测系统。该系统包括:配电柜温度采集模块,用于对各时间点配电柜多个连接点的温度进行采集;配电柜温度分析模块,构建各时间点的连接点温差异质性指数,基于此计算温差异质性波动系数;结合温差异质性波动系数得到各连接点的连接点温差干扰紊乱系数;分析各连接点的所有时间点的温度数据与拟合函数之间的可决系数及连接点温差干扰紊乱系数,基于此计算整体温度均值回归拟合变异性;配电柜温度检测模块,用于获取多项式滤波算法的窗口尺寸对各连接点的温度进行滤波;结合滤波后配电柜各连接点的温度对配电柜温度实时检测。本发明提高了配电柜温度数据的准确性,保证温度检测精度。

技术研发人员:金大卫
受保护的技术使用者:浙江浙恒电气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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