技术领域
[0001] 本
发明涉及GIS设备技术领域，特别是一种GIS
隔离开关触头温度预测方法、装置及可读存储介质。
背景技术
[0002] 高压
断路器是区域性
电网中最重要的起保护、隔离作用的开关设备。对于高压断路器来讲，状态监测技术还不完善，是目前研究的热点之一。据国际大电网会议(CIGRE)13.06工作组对包括22个国家的102个电
力部
门所作的第一次国际调查结果表明，在1974-
1977年间，1964年后投运的63kV及以上
电压的各种断路器共77892台年，其大型事故中机械性故障占70.3％。可见，对于高压断路器实施动机械特性的监测，及时了解其运行状况，掌握其运行特性变化及变化趋势，对提高其运行可靠性极为重要。
[0003] 目前用GIS设备内部导体温度检测的方法主要是非
接触式测量，其原因在于接触式测量方法需要与被测物体直接接触，而GIS内部导体封闭在GIS气室内部，若采用接触式测量技术必然会带来测量装置与设备之间的高压绝缘、高温、
电场、密封等的一系列问题，目前尚未见卓有成效的针对GIS内部导体接触式测温的研究工作报道。
发明内容
[0004] 有鉴于
现有技术的上述
缺陷，本发明的目的就是提供一种GIS隔离开关触头温度预测方法、装置及可读存储介质，构建GIS隔离开关触头温度
预测模型，实现GIS内部隔离开关触头温度的在线监测。
[0005] 本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种GIS隔离开关触头温度预测方法，所述方法包括如下步骤：
[0006] 获取多组GIS
外壳多点的设备温度及
环境温度；
[0007] 根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，并选取最优核函数；
[0008] 根据所述最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型。
[0009] 可选的，获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度，包括：
[0010] 将GIS外壳进行区域划分，并根据划分结果获取多组不同区域的设备温度。
[0011] 可选的，获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度之后，所述方法还包括：
[0012] 将所获取的设备温度及环境温度中的异常数据剔除；
[0013] 在异常数据提出之后，对剩下的设备温度及环境温度进行标准化处理。
[0014] 可选的，所选用的所述核函数包括：线性核函数支持向量回归SVR、多项式核函数SVR、径向基函数SVR、多层
感知器核函数SVR。
[0015] 可选的，根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，包括：
[0016] 将所获取的设备温度及环境温度作为自变量、GIS隔离开关的温度值作为因变量进行样本训练。
[0017] 可选的，选取最优核函数，包括：根据实测值与样本训练值的均方误差和平方相关系数最小为评价指标，选取最优核函数。
[0018] 可选的，根据所述最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型，包括：
[0019] 根据所述最优核函数以及对应的最佳惩罚时间和核函数参数代入支持向量回归以获得GIS隔离开关触头温度的非线性预测模型。
[0020] 本发明的目的之二是通过这样的技术方案实现的，一种GIS隔离开关触头温度预测装置，所述装置包括：
[0021] 采集模
块，用于获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度；
[0022]
数据处理模块，用于根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，并选取最优核函数；
[0023] 模型构建模块，用于根据所述最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型。
[0024] 本发明的目的之三是通过这样的技术方案实现的，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。
[0025] 由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明方法根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，并选取最优核函数；根据最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型，基于外壳温度和环境温度反演，简便构造了GIS隔离开关触头温度回归预测模型，进而对GIS触头内部温度进行预测。
[0026] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的
说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
[0027] 本发明的附图说明如下：
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0030] 实施例一
[0031] 本发明第一实施例提出一种GIS隔离开关触头温度预测方法，所述方法包括如下步骤：
[0032] 获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度；
[0033] 根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，并选取最优核函数；
[0034] 根据所述最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型。
[0035] 具体的说，本实施例提供一种基于外壳温度和环境温度反演的GIS隔离开关触头温度预测方法，基于多组GIS外壳多点温度数据及环境温度数据，分别选用多种核函数对样本进行训练，选取最优核函数建立GIS隔离开关触头温度预测模型。
[0036] 可选的，获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度，包括：
[0037] 将GIS外壳进行区域划分，并根据划分结果获取多组不同区域的设备温度。
[0038] 具体的说，例如将GIS外壳区域划分为5个，分别是GIS外壳最上部、中上部、中部、中下部和最下部，则GIS外壳多点温度数据分别来自上述区域。
[0039] 获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度还可以是多组实验历史数据来进行。
[0040] 可选的，获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度之后，所述方法还包括：
[0041] 将所获取的设备温度及环境温度中的异常数据剔除；
[0042] 在异常数据提出之后，对剩下的设备温度及环境温度进行标准化处理。
[0043] 具体的说，在本实施例中，基于多组实验历史数据，包括外壳温度ts和环境温度tc，对原始数据进行预处理后，得到原始样本向量数据的形式为(ts,tc)。
[0044] 可选的，所选用的所述核函数包括：线性核函数支持向量回归SVR、多项式核函数SVR、径向基函数SVR、
多层感知器核函数SVR。
[0045] 可选的，根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，包括：
[0046] 将所获取的设备温度及环境温度作为自变量、GIS隔离开关的温度值作为因变量进行样本训练。
[0047] 具体的说，在本实施例中，分别选用线性核函数κ(X1,X2)＝(X1TX2)，多项式核函数κ(X1,X2)＝(X1TX2)n，径向基核函数 多层感知器核函数对样本进行训练。
[0048] 进一步进行优化：
[0049]
[0050] s.t.yi[wTφ(Xi)+b]≥1-ξi,ξi≥0
[0051] 在本实施例中选用随机
梯度下降法(SGD)解决优化问题，其更新规则满足：
[0052]
[0053] 式中梯度前的系数是学习速率，J是代价函数。
[0054] 可选的，选取最优核函数，包括：根据实测值与样本训练值的均方误差和平方相关系数最小为评价指标，选取最优核函数。
[0055] 具体的说，在本实施例中，以实测值与核函数监测值的均方误差MSE和平方相关系数R最小为评价指标，选取最优核函数及其对应的最佳惩罚时间c和核函数参数g。
[0056] 可选的，根据所述最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型，包括：
[0057] 根据所述最优核函数以及对应的最佳惩罚时间和核函数参数代入支持向量回归以获得GIS隔离开关触头温度的非线性预测模型。
[0058] 具体的说，本实施例中，根据最优核函数及其对应的最佳惩罚时间c和核函数参数g，利用训练好的SVR模型进行隔离开关触头温度回归监测，建立隔离开关触头温度回归监测模型，得到隔离开关触头温度tm关于外壳温度ts和环境温度tc的非线性函数表达式。
[0059] tm＝f(ts,tc)
[0060] 根据所述一种基于外壳温度和环境温度反演的GIS隔离开关触头温度预测方法，采集某500kV的GIS设备数据，得到模型的最优参数c＝16,g＝0.57435,均方误差达到1.75e-04，平方相关系数达到0.999，平均相对监测误差仅为0.47％，该SVR监测模型拟合效果极为优良。
[0061] 综上，本实施例提供一种基于外壳温度和环境温度反演的GIS隔离开关触头温度预测方法，基于多组GIS外壳多点温度数据及环境温度数据，分别选用多种核函数对样本进行训练，以实测值与监测值的均方误差MSE和平方相关系数R最小为评价指标，选取最优核函数及其对应的最佳惩罚时间c和核函数参数g，根据最佳方案，建立GIS隔离开关触头温度预测模型，通过温度预测模型实现通过当前GIS外壳多点温度数据及环境温度数据对当前GIS隔离开关内部触头温度的预测，具有极好的预测效果。
[0062] 实施例二
[0063] 本发明第二实施例提出一种GIS隔离开关触头温度预测装置，所述装置包括：
[0064] 采集模块，用于获取多组GIS外壳多点的设备温度及环境温度；
[0065] 数据处理模块，用于根据所获取的设备温度及环境温度选用多种核函数进行样本训练，并选取最优核函数；
[0066] 模型构建模块，用于根据所述最优核函数以及对应的函数参数建立GIS隔离开关触头温度预测模型。
[0067] 实施例三
[0068] 本发明第二实施例提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现第一实施例的方法的步骤。
[0069] 本领域内的技术人员应明白，本
申请的实施例可提供为方法、系统、或
计算机程序产品。因此，本申请可采用完全
硬件实施例、完全
软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘
存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0070] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方
框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中
指定的功能的装置。
[0071] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0072] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0073] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行
修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的保护范围之内。
