CN116090613B - 站用交流电源***绝缘劣化评价方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力设备评价技术领域，尤其涉及一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法及***，本发明方法首先获取交流电源***剩余电流的突变波形；然后对所述突变波形进行信号处理，确定表征幅频特征的多个信号特征值；接着根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；最后将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果。本发明实施方式，通过提取突变波形中不同频率的幅值，减少数据分析的数据量；通过将信号特征值提取剩余电流突变样本的含有量，以表征突变波形的异常程度，输入到经过站用交流电源***绝缘劣化样本构建的评价模型中，获取劣化评价的结果，评价结果可信度高，评价结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备评价技术领域，尤其涉及一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法及***。
背景技术
站用交流电源作为变电站重要的工作电源，其直接为主变冷却装置、消防、直流充电机、通信设备、直流***、UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)、加热、驱潮、排风、照明、配电检修、生活用电等提供工作电源。站用交流电源***一般由站用变压器、380V低压配电屏、保护测控、交流供电网络等组成，电源一般取自变电站内不同母线下的所用变压器或外接备用电源，当一个电源失电后自动切换到另一个电源的运行方式，以保证供电的可靠性。站用电母线一般采用按站用变压器划分的分段接线，即每台站用变各带一段母线，并装设自动转换开关电器，当任一母线所接的电源退出的情况下，仍可由相邻的母线段取得电源，保持供电的连续性。
因此，站用交流电源的可靠性直接影响变电站的安全稳定运行。由于变电站现场交流电源接线错综繁杂，用电设备质量、线路老化等问题，导致线路出现故障，不但可能造成交流馈电开关跳闸、用电设备失电，甚至引起火灾、全站交流失电、变电站停运等严重事故。
针对上述问题，各交流电源***从站用交流电源的设计、基建、验收和运维管理方面等方面着手加强了管控，强调了站用交流电源配置原则、级差配合、定值管理、安全防护等，对保证站用交流电源安全运行具有重要意义。此外，站用交流电源常规运行维护还加强了进行电压、电流监视、过欠压告警、ATS切换(Automatic Transfer Switch，双电源自动切换)试验等日常措施。
但是，针对交流电源绝缘降低问题，部分单位只是在变电站投运前，对交流馈电网络进行耐压试验，投运后，就没有切实可行的在线监测手段了。早期的绝缘异常不能引起足够的重视，直到长期的绝缘异常发展到绝缘击穿、弧光放电、直接接地甚至引起短路、火灾事故，这时才依靠过流或零序保护启动跳闸站用变，造成全站交流失压，这无形中就扩大了事故范围，甚至威胁到变电站的运行安全。
基于此，需要开发设计出一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法。
发明内容
本发明实施方式提供了一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法及***，用于解决现有技术中站用交流电源***绝缘劣化缺陷的隐蔽性强不易被发现的问题。
第一方面，本发明实施方式提供了一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法，包括：
获取交流电源***剩余电流的突变波形；
对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；
根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；
将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。
在一种可能实现的方式中，所述突变波形通过与中频波形混频生成的混频波形进行捕捉，所述获取交流电源***剩余电流的突变波形，包括：
获取混频波形，其中，所述混频波形的波形长度为中频波形周期长度的整数倍；
根据第一公式对所述混频波形进行波形提取，获得对应中频波形的波形系数，其中，所述第一公式为：
式中，a为第一波形系数，b为第二波形系数，Mwave(t)为混频波形，ω0为中频波形的角频率，n为混频波形长度相对中频周期长度的倍数，sin()为正弦函数，cos()为余弦函数；
根据第二公式、混频波形以及所述波形系数，确定获取交流电源***剩余电流的突变波形，其中，所述第二公式为：
式中，PDwave(t)为突变波形，T为中频波形的周期。
在一种可能实现的方式中，所述对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值，包括：
按照预设的采样间隔，对所述突变波形进行采样，获得突变波形数列；
根据第三公式以及所述突变波形数据确定突变波形幅频特征的多个信号特征值，其中，所述第三公式为：
式中，AFC(m)为第m个信号特征值，υ0为基本频率，N为突变波形数列中数据的总数量，PDwave(n)为突变波形数列的第n个数据，j为虚数单位，π为圆周率，为自然常数。
在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值，包括：
获取多个样本信号特征集，其中，样本信号特征集中包括剩余电流突变和/或干扰样本的多个信号特征值；
根据所述多个信号特征值构造信号特征行矩阵；
根据所述多个样本信号特征集构造样本矩阵，其中，所述样本矩阵中包括多个样本行，样本行由样本信号特征集的多个信号特征值构造；
构造异常特征行矩阵；
根据所述异常特征行矩阵、所述信号特征行矩阵以及所述样本矩阵，构建关于所述异常特征行矩阵的第四公式，其中，所述第四公式为：
式中，AFC为信号特征行矩阵，WEF为异常特征行矩阵，SPL为样本矩阵，WEFM为异常特征行矩阵的第M个元素，M为样本信号特征集的总数量，SPLMS为样本矩阵中第M行第S列的元素，S为信号特征行矩阵中元素的总数量；
根据所述第四公式，对所述异常特征矩阵进行求解，确定所述异常特征矩阵中多个元素的值；
将所述异常特征矩阵的多个元素作为所述多个异常特征值。
在一种可能实现的方式中，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，包括：
获取初始模型，其中，所述初始模型包括与多个影响因素所述以及所述多个异常特征值数量相同的多个输入，所述初始模型根据所述多个输入输出指示绝缘劣化程度的评价结果，所述初始模型为：
式中，Mfa1()为第1列的第a个传递函数，AFunc为中间函数，wa1()为第1列的第a个传递函数的第m个接收系数，M为多个输入的总数量，INPUT(m)为第m个输入，OUTPUT()为输出函数，woutput(B)为输出函数的第xB个接收系数，XB为最后一列传递函数的总数量，B为的传递函数列的总数量，MfxBB()为最后一列的第xB个传递函数，e为自然常数；
获取多个样本数据集，其中，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度的数据、影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据，其中，因素数据包括异常特征；
根据所述多个样本数据集对所述初始模型的多个接收系数进行求解，并验证所述初始模型输出结果的准确性；
若所述初始模型输出结果的准确性达到预设目标，则将所述初始模型作为所述评价模型。
在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个样本数据集对所述初始模型的多个接收系数进行求解，并验证所述初始模型输出结果的准确性，包括：
将多个样本数据集分为求解组以及验证组，所述求解组以及所述验证组分别包括多个样本数据集；
模型调整步骤：调整所述初始模型中接收系数的总数量，使得所述初始模型中接收系数的总数量与所述求解组中样本数据集的总数量相同
将所述求解组中的多个样本数据集分别输入到所述初始模型，获取关于多个接收系数的多个方程；
对所述多个方程求解，确定所述多个接收系数的值；
将所述多个接收系数的值代入到所述初始模型中；
将所述验证组每个样本数据集的多个因素数据输入到所述初始模型中，获取所述初始模型对应所述验证组中多个样本数据集的多个结果；
根据所述多个结果以及所述验证组中多个样本数据集的站用交流电源***绝缘劣化程度数据，确定所述初始模型输出结果的准确性；
若所述准确性低于阈值，则调整传递函数列的总数量，并返回至所述模型调整步骤。
第二方面，本发明实施方式提供了一种站用交流电源***绝缘劣化评价***，包括：
突变电流采集模块、中频模块、频率混合模块以及信号处理模块；
所述中频模块基于工频电压的波形倍频生成中频波形，所述突变电流采集模块用于采集交流馈线剩余电流波形；
所述频率混合模块用于将所述电流波形转变为电压波形，以及，将所述电压波形与所述中频波形进行混频生成混频波形；
所述信号处理模块用于根据所述混频波形，确定突变波形产生的时段，通过对所述混频波形进行提取获得突变波形，以及，根据所述突变波形以及多个影响因素数据确定站用交流电源***绝缘劣化程度。
第三方面，本发明实施方式提供了一种站用交流电源***绝缘劣化评价装置，用于实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法，所述站用交流电源***绝缘劣化评价装置包括：
突变波形获取模块，用于获取交流电源***剩余电流的突变波形；
幅频特征提取模块，用于对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；
异常特征提取模块，用于根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；
以及，
绝缘劣化评价模块，用于将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。
第四方面，本发明实施方式提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第五方面，本发明实施方式提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施方式公开了的一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法，其首先获取交流电源***剩余电流的突变波形；然后，对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；接着，根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；最后，将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。本发明实施方式通过混频的方式将可能存在的突变波形与中频信号进行混频，可以定位突变波形发生的时段、对应的电压波形的相位，便于进行异常分析，本发明实施方式，通过中频的频率对混频波形中的中频波形进行滤除，获得了突变波形，再通过变换的方式，提取突变波形中不同频率的幅值，从而将突变波形进行特征化，减少数据分析的数据量，提高了数据处理的速度。本发明实施方式，通过将信号特征值与剩余电流突样本变和/或干扰样本的特征值进行运算，提取突变波形中剩余电流突样本变和/或干扰样本中的含有量作为异常特征值，以表征突变波形中包含不同异常的异常程度，再将这个异常特征以及剩余电流突样本时的环境因素作为输入，输入到经过站用交流电源***绝缘劣化样本构建的评价模型中，获取劣化评价的结果，因此，评价结果可信度高，数据准确，不需要人工检查就可以发现站用交流电源***中潜在的缺陷，省工省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式提供的站用交流电源***绝缘劣化评价方法的流程图；
图2是本发明实施方式提供的站用交流电源***绝缘劣化评价***原理图；
图3是本发明实施方式提供的站用交流电源***绝缘劣化评价装置功能框图；
图4是本发明实施方式提供的电子设备功能框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施方式。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施方式来进行说明。
下面对本发明的实施例作详细说明，本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
图1为本发明实施方式提供的站用交流电源***绝缘劣化评价方法的流程图。
如图1所示，其示出了本发明实施方式提供的站用交流电源***绝缘劣化评价方法的实现流程图，详述如下：
在步骤101中，获取交流电源***剩余电流的突变波形。
在一些实施方式中，所述突变波形通过与中频波形混频生成的混频波形进行捕捉，所述步骤101包括：
获取混频波形，其中，所述混频波形的波形长度为中频波形周期长度的整数倍；
根据第一公式对所述混频波形进行波形提取，获得对应中频波形的波形系数，其中，所述第一公式为：
式中，a为第一波形系数，b为第二波形系数，Mwave(t)为混频波形，ω0为中频波形的角频率，n为混频波形长度相对中频周期长度的倍数，sin()为正弦函数，cos()为余弦函数；
根据第二公式、混频波形以及所述波形系数，确定获取交流电源***剩余电流的突变波形，其中，所述第二公式为：
式中，PDwave(t)为突变波形，T为中频波形的周期
示例性地，如图2所示，该图示出了一种站用交流电源***绝缘劣化评价***，该***包括中频模块203、突变电流采集模块202、频率混合模块204以及信号处理模块205，中频模块203基于电力***的电压波形信号经过倍频生成中频波形，突变电流采集模块202则通过三个相线以及中性线201获取突变波形的电流波形，这个电流波形在频率混合模块204内被采样电阻转变为电压波形，并与中频波形进行混频生成混频波形。
混频波形中包括有中频波形和可能产生的突变波形的波形，如果未发生突变波形，在一个电压波形内对混频波形进行积分，得到的积分值低于阈值；而当在一个电压波形内对混频波形进行积分时，得到一个大于阈值的数值，则此时，通过逐步减小参与积分的混频波形的长度，就可以确定突变波形产生的时刻，以及，突变波形对应电压波形的相位。
在确定了突变波形的具体时刻时，就可以根据对应突变波形的混频波形提取到突变波形，具体来说，就是首先通过第一公式，提取中频波形的系数，第一公式：
式中，a为第一波形系数，b为第二波形系数，Mwave(t)为混频波形，ω0为中频波形的角频率，n为混频波形长度相对中频周期长度的倍数，sin()为正弦函数，cos()为余弦函数。
根据上述获得的第一波形系数、第二波形系数以及第二公式，就能确定突变波形，第二公式为：
式中，PDwave(t)为突变波形，T为中频波形的周期。
在步骤102中，对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值。
在一些实施方式中，所述步骤102包括：
按照预设的采样间隔，对所述突变波形进行采样，获得突变波形数列；
根据第三公式以及所述突变波形数据确定突变波形幅频特征的多个信号特征值，其中，所述第三公式为：
式中，AFC(m)为第m个信号特征值，v0为基本频率，N为突变波形数列中数据的总数量，PDwave(n)为突变波形数列的第n个数据，j为虚数单位，π为圆周率，为自然常数。
示例性地，由于通过波形直接进行波形分析，其参与计算和分析的数据较多，计算量大，因此，本发明实施方式通过变换的方式，提取突变波形的多个频率幅值，作为其波形的特征。
首先将突变波形进行采样进行数列化，然后，将这个数列根据第三公式进行变换，提取到多个特征值，第三公式为：
式中，AFC(m)为第m个信号特征值，υ0为基本频率，N为突变波形数列中数据的总数量，PDwave(n)为突变波形数列的第n个数据，j为虚数单位，π为圆周率，为自然常数。
突变波形特征化处理后，其最后获得的数据量小，便于分析突变波形中包含的异常突变波形的比例。
在步骤103中，根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值。
在一些实施方式中，所述步骤103包括：
获取多个样本信号特征集，其中，样本信号特征集中包括剩余电流突变和/或干扰样本的多个信号特征值；
根据所述多个信号特征值构造信号特征行矩阵；
根据所述多个样本信号特征集构造样本矩阵，其中，所述样本矩阵中包括多个样本行，样本行由样本信号特征集的多个信号特征值构造；
构造异常特征行矩阵；
根据所述异常特征行矩阵、所述信号特征行矩阵以及所述样本矩阵，构建关于所述异常特征行矩阵的第四公式，其中，所述第四公式为：
式中，AFC为信号特征行矩阵，WEF为异常特征行矩阵，SPL为样本矩阵，WEFM为异常特征行矩阵的第M个元素，M为样本信号特征集的总数量，SPLMS为样本矩阵中第M行第S列的元素，S为信号特征行矩阵中元素的总数量；
根据所述第四公式，对所述异常特征矩阵进行求解，确定所述异常特征矩阵中多个元素的值；
将所述异常特征矩阵的多个元素作为所述多个异常特征值。
示例性地，突变波形的不同形式表明有不同的缺陷形式。但是，一个突变波形可能包括有多种不同的突变波形，或者，由于突变波形具有间歇性，在产生突变波形时，常常发生几个密集的、连续的突变波形，因此，需要通过一个突变波形或几个密集且连续的突变波形中提取出不同形式的突变波形的特征，以表明站用交流电源***存在的缺陷以及缺陷所达到的程度。
例如，交流电源***中发生人、畜的触电，这种引起的剩余电流突变波形，通常类似于阶跃式突变，剩余电流会在上升后维持一定的时长。而一些大的负负荷投入或切出时，产生的电弧放电现象，会产生尖峰式电流突变波形；对于容性负载、感性负载，启动时、停机时也会表现出不同的剩余电流突变波形，这些突变波形经过变换呈现不同的幅频特征。
我们可以制作不同的缺陷样本，通过实验的方式，捕捉在不同的缺陷形式下的电流突变波形，并认通过上述突变波形的幅频变换方法，提取每种缺陷样本的多个幅频特征，构成样本信号特征集，此外，还可以将上述突变电流采集模块容易遭受到干扰的信号(被误认为成突变波形的信号)进行变换，提取到多个幅频特征，制作成干扰样本信号特征集。
通过将前述步骤获得的多个信号特征值与多个样本信号特征集比对，就可以分解出突变中存在的异常的特征，本发明实施方式采用第四公式进行分解，第四公式为：
式中，AFC为信号特征行矩阵，WEF为异常特征行矩阵，SPL为样本矩阵，WEFM为异常特征行矩阵的第M个元素，M为样本信号特征集的总数量，SPLMS为样本矩阵中第M行第S列的元素，S为信号特征行矩阵中元素的总数量；
对上述公式进行中的异常特征行矩阵进行求解，解得的行矩阵中的多个元素即多个样本信号的含有量。
因此，通过本步骤就可以提取到突变波形中异常突变波形的含有量，通过含有量就容易确定站用交流电源***的绝缘劣化程度。
在步骤104中，将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。
在一些实施方式中，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，包括：
获取初始模型，其中，所述初始模型包括与多个影响因素所述以及所述多个异常特征值数量相同的多个输入，所述初始模型根据所述多个输入输出指示绝缘劣化程度的评价结果，所述初始模型为：
式中，Mfa1()为第1列的第a个传递函数，AFunc为中间函数，wa1()为第1列的第a个传递函数的第m个接收系数，M为多个输入的总数量，INPUT(m)为第m个输入，OUTPUT()为输出函数，woutput(B)为输出函数的第xB个接收系数，XB为最后一列传递函数的总数量，B为的传递函数列的总数量，MfxBB()为最后一列的第xB个传递函数，e为自然常数；
获取多个样本数据集，其中，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度的数据、影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据，其中，因素数据包括异常特征；
根据所述多个样本数据集对所述初始模型的多个接收系数进行求解，并验证所述初始模型输出结果的准确性；
若所述初始模型输出结果的准确性达到预设目标，则将所述初始模型作为所述评价模型。
在一些实施方式中，所述根据所述多个样本数据集对所述初始模型的多个接收系数进行求解，并验证所述初始模型输出结果的准确性，包括：
将多个样本数据集分为求解组以及验证组，所述求解组以及所述验证组分别包括多个样本数据集；
模型调整步骤：调整所述初始模型中接收系数的总数量，使得所述初始模型中接收系数的总数量与所述求解组中样本数据集的总数量相同
将所述求解组中的多个样本数据集分别输入到所述初始模型，获取关于多个接收系数的多个方程；
对所述多个方程求解，确定所述多个接收系数的值；
将所述多个接收系数的值代入到所述初始模型中；
将所述验证组每个样本数据集的多个因素数据输入到所述初始模型中，获取所述初始模型对应所述验证组中多个样本数据集的多个结果；
根据所述多个结果以及所述验证组中多个样本数据集的站用交流电源***绝缘劣化程度数据，确定所述初始模型输出结果的准确性；
若所述准确性低于阈值，则调整传递函数列的总数量，并返回至所述模型调整步骤。
示例性地，将103步骤中获得的异常特征值以及多个影响因素数据输入到评价模型中，就可以获得站用交流电源***绝缘劣化的评价结果。
影响因素是表明影响突变波形的因素，例如环境因素中的温度、湿度等等。而评价模型是基于站用交流电源***绝缘劣化样本以及站用交流电源***绝缘劣化样本的异常特征值、环境因素数据进行构建的。
具体来说，就是先建立一个初始模型，初始模型中具有与异常特征值输入和环境因素数据输入，还具有评价结果输出，初始模型为：
式中，Mfa1()为第1列的第a个传递函数，AFunc为中间函数，wa1()为第1列的第a个传递函数的第m个接收系数，M为多个输入的总数量，INPUT(m)为第m个输入，OUTPUT()为输出函数，woutput(B)为输出函数的第xB个接收系数，XB为最后一列传递函数的总数量，B为的传递函数列的总数量，MfxBB()为最后一列的第xB个传递函数，e为自然常数。
基于多个电流绝缘劣化样本就可以确定上述模型中的接收系数，从而将上述初始模型确定下来。
一种确定的方式是将多个站用交流电源***绝缘劣化样本分成两组，分别是用于求解上述初始模型传递函数的求解组，和验证上述初始模型准确性的验证组。
将求解组中的多个数据集输入到模型中，就获得了多个以接收系数为待求解量的方程，由于模型中的接收系数的总数量与求解组中数据集的总数量相同，因此，可以解得每个接收系数的唯一解。
将这些解再代回到初始模型中，就获得了一个经过求解组构建的模型。
此时，再将验证组中的数据集里的异常特征值、环境因素数据输入到这个模型，就获得了模型的评价结果，评价结果验证组中样本站用交流电源***绝缘劣化程度做比较，若偏差大，则说明上述初始模型存在过拟合现象，应当调整模型中列的数量(一般是减少列的数量)，并再次通过求解组求解模型的多个接收系数，否则，就将这个模型固定下来，作为评价模型。
本发明站用交流电源***绝缘劣化评价方法实施方式，其首先获取交流电源***剩余电流的突变波形；然后，对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；接着，根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；最后，将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。本发明实施方式通过混频的方式将可能存在的突变波形与中频信号进行混频，可以定位突变波形发生的时段、对应的电压波形的相位，便于进行异常分析，本发明实施方式，通过中频的频率对混频波形中的中频波形进行滤除，获得了突变波形，再通过变换的方式，提取突变波形中不同频率的幅值，从而将突变波形进行特征化，减少数据分析的数据量，提高了数据处理的速度。本发明实施方式，通过将信号特征值与剩余电流突样本变和/或干扰样本的特征值进行运算，提取突变波形中剩余电流突样本变和/或干扰样本中的含有量作为异常特征值，以表征突变波形中包含不同异常的异常程度，再将这个异常特征以及剩余电流突样本时的环境因素作为输入，输入到经过站用交流电源***绝缘劣化样本构建的评价模型中，获取劣化评价的结果，因此，评价结果可信度高，数据准确，不需要人工检查就可以发现站用交流电源***中潜在的缺陷，省工省力。
应理解，上述实施方式中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施方式的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施方式，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施方式。
图3是本发明实施方式提供的站用交流电源***绝缘劣化评价装置功能框图，参照图3，站用交流电源***绝缘劣化评价装置3包括：突变波形获取模块301、幅频特征提取模块302、异常特征提取模块303以及绝缘劣化评价模块304，其中：
突变波形获取模块301，用于获取交流电源***剩余电流的突变波形；
幅频特征提取模块302，用于对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；
异常特征提取模块303，用于根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；
绝缘劣化评价模块304，用于将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。
图4是本发明实施方式提供的电子设备的功能框图。如图4所示，该实施方式的电子设备4包括：处理器400和存储器401，所述存储器401中存储有可在所述处理器400上运行的计算机程序402。所述处理器400执行所述计算机程序402时实现上述各个站用交流电源***绝缘劣化评价方法及实施方式中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤104。
示例性的，所述计算机程序402可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器401中，并由所述处理器400执行，以完成本发明。
所述电子设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备4可包括，但不仅限于，处理器400、存储器401。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是电子设备4的示例，并不构成对电子设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备4还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器400可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器401可以是所述电子设备4的内部存储单元，例如电子设备4的硬盘或内存。所述存储器401也可以是所述电子设备4的外部存储设备，例如所述电子设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器401还可以既包括所述电子设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器401用于存储所述计算机程序402以及所述电子设备4所需的其他程序和数据。所述存储器401还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施方式中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施方式中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施方式中，对各个实施方式的描述都各有侧重，某个实施方式中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施方式的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施方式中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法及装置实施方式的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种站用交流电源***绝缘劣化评价方法，其特征在于，包括：
获取交流电源***剩余电流的突变波形；
对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；
根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；
将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据；
其中，
所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，包括：
获取初始模型，其中，所述初始模型包括与多个影响因素所述以及所述多个异常特征值数量相同的多个输入，所述初始模型根据所述多个输入输出指示绝缘劣化程度的评价结果，所述初始模型为：
式中，为第1列的第/>个传递函数，/>为中间函数，/>为第1列的第/>个传递函数的第/>个接收系数，/>为多个输入的总数量，/>为第/>个输入，为输出函数，/>为输出函数的第/>个接收系数，/>为最后一列传递函数的总数量，/>为的传递函数列的总数量，/>为最后一列的第/>个传递函数，/>为自然常数；
获取多个样本数据集，其中，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度的数据、影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据，其中，因素数据包括异常特征；
根据所述多个样本数据集对所述初始模型的多个接收系数进行求解，并验证所述初始模型输出结果的准确性；
若所述初始模型输出结果的准确性达到预设目标，则将所述初始模型作为所述评价模型。
2.根据权利要求1所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法，其特征在于，所述突变波形通过与中频波形混频生成的混频波形进行捕捉，所述获取交流电源***剩余电流的突变波形，包括：
获取混频波形，其中，所述混频波形的波形长度为中频波形周期长度的整数倍；
根据第一公式对所述混频波形进行波形提取，获得对应中频波形的波形系数，其中，所述第一公式为：
式中，为第一波形系数，/>为第二波形系数，/>为混频波形，/>为中频波形的角频率，/>为混频波形长度相对中频周期长度的倍数，/>为正弦函数，/>为余弦函数；
根据第二公式、混频波形以及所述波形系数，确定获取交流电源***剩余电流的突变波形，其中，所述第二公式为：
式中，为突变波形，/>为中频波形的周期。
3.根据权利要求1所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法，其特征在于，所述对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值，包括：
按照预设的采样间隔，对所述突变波形进行采样，获得突变波形数列；
根据第三公式以及所述突变波形数据确定突变波形幅频特征的多个信号特征值，其中，所述第三公式为：
式中，为第/>个信号特征值，/>为基本频率，/>为突变波形数列中数据的总数量，/>为突变波形数列的第/>个数据，/>为虚数单位，/>为圆周率，/>为自然常数。
4.根据权利要求3所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法，其特征在于，所述根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值，包括：
获取多个样本信号特征集，其中，样本信号特征集中包括剩余电流突变和/或干扰样本的多个信号特征值；
根据所述多个信号特征值构造信号特征行矩阵；
根据所述多个样本信号特征集构造样本矩阵，其中，所述样本矩阵中包括多个样本行，样本行由样本信号特征集的多个信号特征值构造；
构造异常特征行矩阵；
根据所述异常特征行矩阵、所述信号特征行矩阵以及所述样本矩阵，构建关于所述异常特征行矩阵的第四公式，其中，所述第四公式为：
式中，为信号特征行矩阵，/>为异常特征行矩阵，/>为样本矩阵，/>为异常特征行矩阵的第/>个元素，/>为样本信号特征集的总数量，/>为样本矩阵中第/>行第/>列的元素，/>为信号特征行矩阵中元素的总数量；
根据所述第四公式，对所述异常特征矩阵进行求解，确定所述异常特征矩阵中多个元素的值；
将所述异常特征矩阵的多个元素作为所述多个异常特征值。
5.根据权利要求1所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法，其特征在于，所述根据所述多个样本数据集对所述初始模型的多个接收系数进行求解，并验证所述初始模型输出结果的准确性，包括：
将多个样本数据集分为求解组以及验证组，所述求解组以及所述验证组分别包括多个样本数据集；
模型调整步骤：调整所述初始模型中接收系数的总数量，使得所述初始模型中接收系数的总数量与所述求解组中样本数据集的总数量相同
将所述求解组中的多个样本数据集分别输入到所述初始模型，获取关于多个接收系数的多个方程；
对所述多个方程求解，确定所述多个接收系数的值；
将所述多个接收系数的值代入到所述初始模型中；
将所述验证组每个样本数据集的多个因素数据输入到所述初始模型中，获取所述初始模型对应所述验证组中多个样本数据集的多个结果；
根据所述多个结果以及所述验证组中多个样本数据集的站用交流电源***绝缘劣化程度数据，确定所述初始模型输出结果的准确性；
若所述准确性低于阈值，则调整传递函数列的总数量，并返回至所述模型调整步骤。
6.一种站用交流电源***绝缘劣化评价***，其特征在于，包括：
突变电流采集模块、中频模块、频率混合模块以及信号处理模块；
所述中频模块基于工频电压的波形倍频生成中频波形，所述突变电流采集模块用于采集交流馈线剩余电流波形；
所述频率混合模块用于将所述电流波形转变为电压波形，以及，将所述电压波形与所述中频波形进行混频生成混频波形；
所述信号处理模块用于根据所述混频波形，确定突变波形产生的时段，通过如权利要求1-5任一项所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法对所述混频波形进行提取获得突变波形，以及，根据所述突变波形以及多个影响因素数据确定站用交流电源***绝缘劣化程度。
7.一种站用交流电源***绝缘劣化评价装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-5任一项所述的站用交流电源***绝缘劣化评价方法，所述站用交流电源***绝缘劣化评价装置包括：
突变波形获取模块，用于获取交流电源***剩余电流的突变波形；
幅频特征提取模块，用于对所述突变波形进行信号处理，确定表征所述突变波形幅频特征的多个信号特征值；
异常特征提取模块，用于根据所述多个信号特征值，确定表征所述突变波形中异常的多个异常特征值；
以及，
绝缘劣化评价模块，用于将多个影响因素数据以及所述多个异常特征值输入到评价模型中，获取绝缘劣化的评价结果，其中，影响因素表征影响异常特征值的因素，所述评价模型基于多个样本数据集进行构建，样本数据集中包括站用交流电源***绝缘劣化程度数据以及影响站用交流电源***绝缘劣化程度的多个因素数据。
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
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