一种高海拔环境下断路器热特性监测方法、装置及介质与流程

本发明涉及断路器性能监测，并且更具体地，涉及一种高海拔环境下断路器热特性监测方法、装置及介质。

背景技术：

1、断路器是电力系统中的关键设备，用于控制和保护电气设备，它在过载或故障条件下切断电路，防止设备损坏或火灾，断路器的热特性是指其在不同负荷条件下的热响应和热耐受能力，断路器的热特性可能受到多种因素的影响，其中之一就是环境温度，高海拔环境下，空气密度较低，这将影响断路器的冷却效果，从而可能改变断路器的热特性，同时，空气的电离程度也会随着海拔的提高而改变，这也可能对断路器的运行特性产生影响。

2、对于的断路器热性能研究方法有很多，杨文强等人提出的“202011246121.6”“一种高海拔环境下的低压断路器热性能检测方法及系统”，主要包括：建立初始的低压断路器仿真模型，获取不同型号的低压断路器在不同环境参数下的初始温度仿真值；分别对不同型号的低压断路器进行温升试验，根据试验结果对低压断路器仿真模型进行修正；根据低压断路器在标准环境参数下的温升数据确定温升基准值；确定待检测的低压断路器在预设的高海拔环境参数下的温升仿真值，根据温升仿真值和温升基准值的差值确定温升修正值；在标准环境参数下对待检测的低压断路器进行温升试验，获取温升试验值，根据温升试验值和温升修正值的和确定待检测的低压断路器在高海拔环境参数下的温升计算值，并根据温升计算值确定在高海拔环境下的检测结果。上述技术至少存在如下技术问题：对高海拔环境下断路器热特性监测不够准确以及不够灵活的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种高海拔环境下断路器热特性监测方法、装置及介质。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种高海拔环境下断路器热特性监测方法，包括：

3、根据采集的高海拔不同环境温度下断路器设备的参数数据集，计算不同环境温度下断路器的实际温升数据，其中参数数据集包括环境参数数据以及断路器设备参数数据；

4、根据设立的野外站，确定断路器的观测脱扣时间，并根据构建的气候室，确定断路器的模拟温升数据和电寿命数据；

5、对断路器的实际温升数据、观测脱扣时间、模拟温升数据以及电寿命数据进行回归分析，得到断路器的脱扣时间和实际温升数据的关系，确定断路器的热脱扣性能监测结果；

6、根据监测的预设时间段内的断路器的热性能观测数据、高海拔观测环境因子以及预先构建的热特性退化模型，确定断路器的热特性退化监测结果；

7、根据热脱扣性能监测结果以及热特性退化监测结果，确定断路器的热特性监测结果。

8、可选地，环境参数数据包括：温度、湿度、高度以及气压；断路器设备参数数据包括：断路器的电流、电压以及温度。

9、可选地，根据采集的高海拔不同环境温度下断路器设备的参数数据集，计算不同环境温度下断路器的温升数据，包括：

10、采集高海拔不同环境温度下的断路器的参数数据集；

11、对参数数据集进行数据清洗、去噪以及标准化预处理；

12、对不同环境温度下的参数数据集进行特征提取，确定不同环境温度下的特征向量；

13、根据特征向量利用预先构建的回归模型，计算每个环境温度下的断路器温度；

14、根据环境温度以及该环境温度下的断路器温度的差值，确定不同环境温度下的温升数据。

15、可选地，对不同环境温度下的参数数据集进行特征提取，确定不同环境温度下的特征向量，包括：

16、使用卷积神经网络从环境参数数据集中提取环境空间特征向量；

17、使用词嵌入提取设备参数数据的设备低维特征向量；

18、对不同环境温度下的环境空间特征向量以及设备低维特征向量进行整合，确定特征向量。

19、可选地，回归模型为：

20、

21、式中，tpredicted表示预测的断路器温度，β0、βi表示模型系数，n表示特征向量ffinal的维度，ffinal(i)表示第i个特征向量。

22、可选地，根据设立的野外站，确定断路器的观测脱扣时间，包括：

23、根据野外站的观测结果，利用量子计算，模拟断路器的脱扣时间与环境因素的复杂关系，得到断路器的观测脱扣时间。

24、可选地，根据构建的气候室，确定断路器的模拟温升数据和电寿命数据，包括：

25、根据气候室在不同的模拟环境下，进行断路器的脱扣时间和温升实验，通过依赖网络、关联规则挖掘和决策矩阵的构建，确定对高海拔环境下断路器的模拟温升数据和电寿命数据。

26、可选地，根据监测的预设时间段内的断路器的热性能观测数据、高海拔观测环境因子以及预先构建的热特性退化模型，确定断路器的热特性退化监测结果，包括：

27、利用tukey算法对热性能观测数据进行异常值检测和剔除，得到有效热性能观测数据；

28、根据热特性退化模型、高海拔观测环境因子以及有效热性能观测数据，确定断路器的热特性退化监测结果。

29、可选地，热特性退化模型的构建过程如下：

30、基于物理和化学原理以及有效长期观测数据，得到描述断路器热性能退化的非线性方程组；

31、利用量子算法求解非线性方程组，得到时间依赖的退化常数；

32、利用模糊逻辑分析高海拔环境因子对断路器热性能退化的影响，得到模糊集合；

33、利用量子算法对模糊集合进行处理，得到回归系数；

34、根据退化常数以及回归系数，构建热特性退化模型。

35、可选地，热特性退化模型为：

36、t(t)＝t0·e-k(t)+β0+∑i＝1βifi

37、其中，

38、k(t)＝λ·q(t)·(1-q(t))

39、q(t)＝quantumsolver(f(t))

40、式中，t0表示初始温升值，βi为回归系数，fi表示第i个模糊集合元素，为回归系数常数项，f(t)为有效长期观测数据构建的非线性方程组，q(t)表示量子态，λ表示混沌映射的参数；k(t)表示断路器热性能的退化速率。

41、根据本发明的另一个方面，提供了一种高海拔环境下断路器热特性监测装置，包括：

42、计算模块，用于根据采集的高海拔不同环境温度下断路器设备的参数数据集，计算不同环境温度下断路器的实际温升数据，其中参数数据集包括环境参数数据以及断路器设备参数数据；

43、第一确定模块，用于根据设立的野外站，确定断路器的观测脱扣时间，并根据构建的气候室，确定断路器的模拟温升数据和电寿命数据；

44、第二确定模块，用于对断路器的实际温升数据、观测脱扣时间、模拟温升数据以及电寿命数据进行回归分析，得到断路器的脱扣时间和实际温升数据的关系，确定断路器的热脱扣性能监测结果；

45、第三确定模块，用于根据监测的预设时间段内的断路器的热性能观测数据、高海拔观测环境因子以及预先构建的热特性退化模型，确定断路器的热特性退化监测结果；

46、第四确定模块，用于根据热脱扣性能监测结果以及热特性退化监测结果，确定断路器的热特性监测结果。

47、根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明上述任一方面所述的方法。

48、根据本发明的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明上述任一方面所述的方法。

49、从而，本技术提供一种高海拔环境下断路器热特性监测方法，通过采集断路器的参数数据集，实时计算高海拔下断路器的实际温升数据，并通过野外站和气候室的实验结果，确定高海拔下断路器的热脱扣性能监测结果，并通过断路器的热性能观测数据，确定断路器的热特性退化监测结果。此外，通过设立野外站和气候室，能够精确模拟高海拔的真实环境，得到断路器的观测脱扣时间以及模拟温升数据和电寿命数据，为断路器的性能优化提供了有力的数据支持。解决了现有技术中独权能解决对高海拔环境下断路器热特性监测不够准确以及不够灵活的技术问题，实现了灵活准确的对高海拔环境下断路器热特性监测技术效果。