本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)：

開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要設(shè)備，它主要擔(dān)負(fù)著其他電氣設(shè)備與電網(wǎng)關(guān)合電流的責(zé)任。然而在開關(guān)柜長期運(yùn)行過程中，由于觸頭老化、接觸不良導(dǎo)致接觸電阻增大，接觸電阻的增加引起開關(guān)柜局部溫度升高，觸頭發(fā)熱會(huì)加快絕緣層的老化，觸頭過熱引發(fā)的火災(zāi)和停電事故并不少見。所以對(duì)開關(guān)柜開關(guān)觸頭溫度的在線監(jiān)測就顯得更為重要了。當(dāng)前對(duì)開關(guān)柜觸頭溫度的研究普遍集中在溫度監(jiān)測設(shè)備的開發(fā)與改進(jìn)上，目前主要有三種操作技術(shù)對(duì)觸頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。一種方法是通過攝像頭與示溫蠟片設(shè)備實(shí)現(xiàn)，開關(guān)柜內(nèi)部需要監(jiān)測的觸頭較多，而攝像頭與示溫蠟片之前的監(jiān)測視野不能被阻擋，在一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間位置狹小的區(qū)域很難實(shí)現(xiàn)示溫蠟片與攝像頭的一對(duì)一安裝。另外一種是采用紅外測溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)，它通過接收被測點(diǎn)的紅外輻射來獲取溫度數(shù)據(jù)，但在安放測溫探頭的時(shí)候需要注意的是要避免光路的交叉影響，一個(gè)紅外傳感器對(duì)應(yīng)一個(gè)觸頭。還有一種通過光纖溫度傳感器測溫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，是目前運(yùn)用最多的一種測溫技術(shù)，其測量范圍廣、測量精度較高，但是成本高，而且受開關(guān)柜結(jié)構(gòu)影響較大，導(dǎo)致監(jiān)測溫度不可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法及裝置，以解決現(xiàn)有開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)中不易實(shí)現(xiàn)、成本高、監(jiān)測溫度不可靠的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法，包括：

預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，所述樣本數(shù)據(jù)包含多組影響所述開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，所述測量點(diǎn)位于所述開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

獲取所述測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；

根據(jù)所述當(dāng)前溫度值，通過所述函數(shù)關(guān)系計(jì)算出所述固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。

可選地，所述通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系包括：

將所述測量點(diǎn)的溫度作為因變量y，各影響因素分別作為自變量x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆、x₇，獲取n組樣本數(shù)據(jù)，形成因變量矩陣Y＝[y]_n×1以及自變量矩陣X＝[x₁x₂x₃x₄x₅x₆x₇]_n×7，對(duì)Y與X進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化的因變量矩陣和自變量矩陣

其中，x_ij為矩陣X中第i個(gè)樣本第j個(gè)變量的值，y_i表示矩陣Y中第i個(gè)樣本值；

從E₀中依次提取主成分，并實(shí)施因變量對(duì)自變量的回歸分析，轉(zhuǎn)換為Y對(duì)X的回歸方程，并確定

中的回歸系數(shù)β₁～β₇。

可選地，所述影響因素具體包括：x₁對(duì)應(yīng)環(huán)氧樹脂絕緣層厚度d；x₂對(duì)應(yīng)熱電偶溫度傳感器安裝位置距離開關(guān)觸頭的水平距離r；x₃對(duì)應(yīng)開關(guān)觸頭的實(shí)際溫度δ₀；x₄對(duì)應(yīng)開關(guān)柜柜體溫度δ₁；x₅對(duì)應(yīng)開關(guān)柜所處環(huán)境溫度δ₂；x₆對(duì)應(yīng)聯(lián)接開關(guān)觸頭母線的工作電流i；x₇對(duì)應(yīng)開關(guān)柜柜體體積v；y對(duì)應(yīng)測量點(diǎn)的溫度Q。

可選地，所述對(duì)Y與X進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理包括：

采用進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，

其中，表示變量x_j的平均值，s_j表示x_j的標(biāo)準(zhǔn)差，表示y的平均值，s_y表示y的標(biāo)準(zhǔn)差。

可選地，在所述從E₀中依次提取主成分之后還包括：

計(jì)算提取出的成分的貢獻(xiàn)度，當(dāng)所述貢獻(xiàn)度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判斷提取出的成分的貢獻(xiàn)度是顯著的。

可選地，所述獲取所述測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值包括：

通過設(shè)置在所述測量點(diǎn)的溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測所述當(dāng)前溫度值，所述測量點(diǎn)位于所述開關(guān)觸點(diǎn)的絕緣層外壁。

可選地，在所述通過所述函數(shù)關(guān)系計(jì)算出所述固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值之后還包括：

向用戶顯示計(jì)算得到的所述溫度值。

本發(fā)明還提供了一種固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置，包括：

模型建立模塊，用于預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，所述樣本數(shù)據(jù)包含多組影響所述開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，所述測量點(diǎn)位于所述開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

當(dāng)前溫度獲取模塊，用于獲取所述測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前溫度值，通過所述函數(shù)關(guān)系計(jì)算出所述固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。

本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法及裝置，通過預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，樣本數(shù)據(jù)包含多組影響開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，測量點(diǎn)位于開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；獲取測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；根據(jù)當(dāng)前溫度值，通過函數(shù)關(guān)系計(jì)算出固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。本申請(qǐng)基于偏最小二乘的數(shù)學(xué)建模方法動(dòng)態(tài)計(jì)算斷路器觸點(diǎn)溫度，無需考慮外裹絕緣層及觸頭材料的物性參數(shù)，方便了觸頭溫度的計(jì)算。該方法通用性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)簡單、成本低，可以為準(zhǔn)確實(shí)時(shí)掌握開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖；

圖2為本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法的另一種具體實(shí)施方式的流程圖；

圖3為通過偏最小二乘建立測量點(diǎn)與開關(guān)觸頭的函數(shù)關(guān)系式算法流程圖；

圖4為各溫度傳感器的安裝位置示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖如圖1所示，該方法包括：

步驟S101：預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，所述樣本數(shù)據(jù)包含多組影響所述開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，所述測量點(diǎn)位于所述開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

步驟S102：獲取所述測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；

步驟S103：根據(jù)所述當(dāng)前溫度值，通過所述函數(shù)關(guān)系計(jì)算出所述固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。

本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法，通過預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，樣本數(shù)據(jù)包含多組影響開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，測量點(diǎn)位于開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；獲取測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；根據(jù)當(dāng)前溫度值，通過函數(shù)關(guān)系計(jì)算出固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。本申請(qǐng)基于偏最小二乘的數(shù)學(xué)建模方法動(dòng)態(tài)計(jì)算斷路器觸點(diǎn)溫度，無需考慮外裹絕緣層及觸頭材料的物性參數(shù)，方便了觸頭溫度的計(jì)算。該方法通用性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)簡單、成本低，可以為準(zhǔn)確實(shí)時(shí)掌握開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系的過程可以具體為：

將所述測量點(diǎn)的溫度作為因變量y，各影響因素分別作為自變量x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆、x₇，獲取n組樣本數(shù)據(jù)，形成因變量矩陣Y＝[y]_n×1以及自變量矩陣X＝[x₁x₂x₃x₄x₅x₆x₇]_n×7，對(duì)Y與X進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化的因變量矩陣和自變量矩陣

其中，x_ij為矩陣X中第i個(gè)樣本第j個(gè)變量的值，y_i表示矩陣Y中第i個(gè)樣本值；

從E₀中依次提取主成分，并實(shí)施因變量對(duì)自變量的回歸分析，轉(zhuǎn)換為Y對(duì)X的回歸方程，并確定

中的回歸系數(shù)β₁～β₇。

本實(shí)施例通過偏最小二乘算法對(duì)開關(guān)柜開關(guān)觸頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，開關(guān)觸頭發(fā)熱后，熱量將通過絕緣層以內(nèi)空氣的對(duì)流和絕緣層壁的傳導(dǎo)傳遞到絕緣層外壁，并使其溫度升高。根據(jù)絕緣層外壁的溫升與開關(guān)觸頭之間存在的函數(shù)關(guān)系，就可以根據(jù)前者計(jì)算得到后者。開關(guān)柜內(nèi)部導(dǎo)體外裹的絕緣材料為環(huán)氧樹脂，選用裝配方便、價(jià)格優(yōu)廉的熱電偶傳感器測量開關(guān)觸點(diǎn)附近絕緣層外表皮的溫度，進(jìn)而利用通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取得的函數(shù)關(guān)系式：

本實(shí)施例中影響因素具體包括：x₁對(duì)應(yīng)環(huán)氧樹脂絕緣層厚度d；x₂對(duì)應(yīng)熱電偶溫度傳感器安裝位置距離開關(guān)觸頭的水平距離r；x₃對(duì)應(yīng)開關(guān)觸頭的實(shí)際溫度δ₀；x₄對(duì)應(yīng)開關(guān)柜柜體溫度δ₁；x₅對(duì)應(yīng)開關(guān)柜所處環(huán)境溫度δ₂；x₆對(duì)應(yīng)聯(lián)接開關(guān)觸頭母線的工作電流i；x₇對(duì)應(yīng)開關(guān)柜具體柜體體積v；y對(duì)應(yīng)測量點(diǎn)的溫度Q。

下面以上述影響因素為例，參照?qǐng)D2，對(duì)固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法的另一種具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)闡述。

步驟S201：獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

將溫度傳感器固定在開關(guān)觸頭附近位置，溫度傳感器測量點(diǎn)的溫度Q與環(huán)氧樹脂絕緣層厚度d，熱電偶安裝位置距離開關(guān)觸頭的水平距離r，開關(guān)觸頭的實(shí)際溫度δ₀，開關(guān)柜柜體溫度δ₁，開關(guān)柜所處環(huán)境溫度δ₂，聯(lián)接開關(guān)觸頭母線的工作電流i，開關(guān)柜具體柜體體積v等因素密切相關(guān)。將開關(guān)柜置于不同的外界環(huán)境下并記下環(huán)境溫度，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)開關(guān)柜開關(guān)觸頭進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，使用功率1000w的加熱器加熱觸頭，模擬引起觸頭過熱的熱源，加熱器與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，采用智能控制模式，精確控制加熱溫度，若干次控溫實(shí)驗(yàn)并記錄加熱觸點(diǎn)的溫度，同時(shí)在每次控溫實(shí)驗(yàn)時(shí)，不斷改變柜體內(nèi)其他溫度傳感器的位置，以獲取各因素的若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。操作方式和數(shù)據(jù)的一種具體實(shí)施方式如表1所示。

表1

其中，操作方式1，取一開關(guān)柜實(shí)驗(yàn)，測量絕緣層厚度，記為x₁₁；將溫度傳感器1安裝在觸頭外裹絕緣層任意位置，并測量該傳感器距離觸點(diǎn)的水平距離，記為x₂₁；待所有傳感器安裝完畢后，加熱器對(duì)觸頭加熱，通過計(jì)算機(jī)設(shè)置加熱初始溫度，記為觸點(diǎn)溫度x₃₁；將柜內(nèi)溫度傳感器2安裝在開關(guān)柜通風(fēng)口處，測量柜體溫度，記為x₄₁；將開關(guān)柜置于溫度可調(diào)節(jié)的室內(nèi)環(huán)境中，室內(nèi)環(huán)境溫度從低溫逐步調(diào)至高溫，以獲取不同的環(huán)境溫度，記下初始設(shè)置的環(huán)境溫度x₅₁；實(shí)驗(yàn)測量母線工作電流，記為x₆₁；測量柜體體積，記為x₇₁；溫度傳感器1測量絕緣層外表皮溫度，記為Y₁。以上各實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)作為第一組數(shù)據(jù)。

操作方式2，取另一開關(guān)柜實(shí)驗(yàn)，測量絕緣層厚度x₁₂；改變溫度傳感器1在觸頭外裹絕緣層位置，并測量該傳感器距離觸點(diǎn)的水平距離x₂₂；通過計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)加熱器溫度，待加熱觸頭處于穩(wěn)態(tài)后，記為觸點(diǎn)溫度x₃₂；溫度傳感器2安裝在開關(guān)柜通風(fēng)口處，測量柜體溫度x₄₂；改變開關(guān)柜所處環(huán)境溫度x₅₂；實(shí)驗(yàn)測量母線工作電流x₆₂；測量柜體體積x₇₂；溫度傳感器1測量絕緣層外表皮溫度Y₂。以上各實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)作為第二組數(shù)據(jù)。

操作方式n，以此類推，重復(fù)以上步驟，呈線性調(diào)節(jié)加熱器溫度，以獲取若干組觸頭熱源溫升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

步驟S202：提取n組樣本數(shù)據(jù)，采用偏最小二乘法建模，確定函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)；

如圖3通過偏最小二乘建立測量點(diǎn)與開關(guān)觸頭的函數(shù)關(guān)系式算法流程圖所示，將所述測量點(diǎn)的溫度作為因變量y，各影響因素分別作為自變量x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆、x₇，從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲取n組樣本數(shù)據(jù)，形成因變量矩陣Y＝[y]_n×1以及自變量矩陣X＝[x₁x₂x₃x₄x₅x₆x₇]_n×7，對(duì)Y與X標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化的因變量矩陣和自變量矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理方法為：

其中，x_ij表示矩陣X中第i個(gè)樣本第j個(gè)變量的值，表示變量x_j的平均值，s_j表示x_j的標(biāo)準(zhǔn)差，y_i表示矩陣Y中第i個(gè)樣本值，表示y的平均值，s_y表示y的標(biāo)準(zhǔn)差；

從E₀中提取第一個(gè)主成分t₁＝E₀w₁，w₁為t₁的權(quán)重向量，其中

式中E₀₁～E₀₇表示E₀的列向量，r(x₁,y)～r(x₇,y)表示自變量與因變量的相關(guān)系數(shù)；

接著計(jì)算E₀對(duì)t₁的回歸系數(shù)矩陣P₁

計(jì)算回歸方程的殘差矩陣E₁

E₁＝E₀-t₁P₁^T

計(jì)算提取成分的貢獻(xiàn)度，設(shè)y_i是原始數(shù)據(jù)，y_i'是使用全部樣本點(diǎn)并對(duì)t₁回歸建模后第i個(gè)樣本點(diǎn)的擬合值，y_i″是在建模時(shí)刪去樣本點(diǎn)i，并對(duì)t₁回歸建模后，再用此模型計(jì)算的y_i擬合值

當(dāng)時(shí)，提取成分t₁的貢獻(xiàn)度是顯著的，接下來進(jìn)行第二成分的提??；否則停止計(jì)算。

從E₁中提取第二成分t₂，用E₁替換E₀，用上述方法計(jì)算t₂的權(quán)重因?yàn)镋₁不是標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，按如下方法計(jì)算w₂

t₂＝E₁w₂

式中P₂是E₁對(duì)t₂的回歸系數(shù)矩陣，E₂是回歸方程的殘差矩陣，cov(E₁₁,y)～cov(E₁₇,y)表示E₁₁～E₁₇分別與y的協(xié)方差。

并計(jì)算提取成分的貢獻(xiàn)度當(dāng)時(shí)，說明提取成分t₂的貢獻(xiàn)度是顯著的，接下來進(jìn)行第三成分的提?。环駝t停止計(jì)算。

以此類推，繼續(xù)以上步驟，提取殘差矩陣中的主成分，并計(jì)算提取成分的貢獻(xiàn)度；設(shè)最終得到m個(gè)成分(m＜7)，則實(shí)施F₀關(guān)于m個(gè)提取成分的回歸：

F₀＝r₁t₁+r₂t₂+...+r_mt_m

由于每個(gè)提取成分都是E₀的線性組合，因此

實(shí)施因變量對(duì)自變量的回歸分析，記

則標(biāo)準(zhǔn)化變量y^*關(guān)于的回歸方程為：

再通過標(biāo)準(zhǔn)化的逆過程，得到y(tǒng)關(guān)于x₁～x₅的回歸方程

y＝β₁x₁+β₂x₂+β₃x₃+β₄x₄+β₅x₅+β₆x₆+β₇x₇

則開關(guān)觸點(diǎn)溫度的自變量：

其中，x₁為環(huán)氧樹脂絕緣層厚度d；x₂熱電偶溫度傳感器安裝位置距離開關(guān)觸頭的水平距離r；x₃為開關(guān)觸頭的實(shí)際溫度δ₀；x₄為開關(guān)柜柜體溫度δ₁；x₅為開關(guān)柜所處環(huán)境溫度δ₂；x₆為聯(lián)接開關(guān)觸頭母線的工作電流i；x₇為開關(guān)柜具體柜體體積v；y為測量點(diǎn)的溫度Q；β₁～β₇為函數(shù)關(guān)系式中已確定的相關(guān)系數(shù)。

步驟S203：對(duì)各溫度傳感器進(jìn)行定位，確定各測量參數(shù)x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆、x₇；

步驟S204：溫度傳感器監(jiān)測實(shí)時(shí)溫度，獲取各測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；

步驟S205：根據(jù)函數(shù)關(guān)系式計(jì)算出固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值；

步驟S206：向用戶顯示計(jì)算得到的溫度值。

在實(shí)測過程中，具體實(shí)施方式只需要確定好各溫度傳感器的安裝位置，將溫度傳感器1固定在絕緣層外壁接地點(diǎn)附近，保證安全的電氣絕緣強(qiáng)度，將確定的開關(guān)觸頭溫度與絕緣層外壁測量點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系式寫入到程序中，溫度傳感器1將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳送到云端計(jì)算模塊，處理器就可以將對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)溫度輸出并傳送到低壓儀表顯示端，即可實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)溫度的在線監(jiān)測。各溫度傳感器的安裝位置示意圖如圖4所示。

本發(fā)明實(shí)施例以測量點(diǎn)間隔觸頭的距離和絕緣層實(shí)時(shí)表面溫度為基本參量，考慮絕緣層外部環(huán)境等因素，并利用實(shí)驗(yàn)測得相關(guān)數(shù)據(jù)，該數(shù)學(xué)模型可以實(shí)時(shí)地直接計(jì)算開關(guān)觸頭溫度，且不受絕緣層本身材料的物性參數(shù)影響。本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算方法通用性強(qiáng)，適用各種外界環(huán)境下任意固體絕緣材料開關(guān)柜開關(guān)觸頭溫度的計(jì)算；并且實(shí)現(xiàn)簡單，在線測量時(shí)，只需在開關(guān)觸頭絕緣層外壁安裝一個(gè)溫度傳感器就能通過已經(jīng)訓(xùn)練好的函數(shù)關(guān)系式計(jì)算觸頭溫度，并通過儀表端實(shí)時(shí)顯示。此外，基于偏最小二乘的數(shù)學(xué)建模方法在動(dòng)態(tài)計(jì)算斷路器觸頭溫度時(shí)，無需考慮外裹絕緣層及觸頭材料的物性參數(shù)，方便了觸頭溫度的計(jì)算。因此，該方法可以為準(zhǔn)確實(shí)時(shí)掌握開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置進(jìn)行介紹，下文描述的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置與上文描述的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法可相互對(duì)應(yīng)參照。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)框圖，參照?qǐng)D5固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置可以包括：

模型建立模塊100，用于預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，所述樣本數(shù)據(jù)包含多組影響所述開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，所述測量點(diǎn)位于所述開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

當(dāng)前溫度獲取模塊200，用于獲取所述測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；

計(jì)算模塊300，用于根據(jù)所述當(dāng)前溫度值，通過所述函數(shù)關(guān)系計(jì)算出所述固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。

本實(shí)施例的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置用于實(shí)現(xiàn)前述的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法，因此固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置中的具體實(shí)施方式可見前文中的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法的實(shí)施例部分，例如，模型建立模塊100，當(dāng)前溫度獲取模塊200，計(jì)算模塊300，分別用于實(shí)現(xiàn)上述固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法中步驟S101，S102，S103，所以，其具體實(shí)施方式可以參照相應(yīng)的各個(gè)部分實(shí)施例的描述，在此不再贅述。

本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算裝置，通過預(yù)先獲取多組樣本數(shù)據(jù)，通過偏最小二乘法建立各影響因素間的數(shù)學(xué)模型，確定測量點(diǎn)的溫度與固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度之間的函數(shù)關(guān)系，樣本數(shù)據(jù)包含多組影響開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化的影響因素?cái)?shù)據(jù)，測量點(diǎn)位于開關(guān)觸點(diǎn)周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；獲取測量點(diǎn)監(jiān)測到的當(dāng)前溫度值；根據(jù)當(dāng)前溫度值，通過函數(shù)關(guān)系計(jì)算出固體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)觸點(diǎn)的溫度值。本申請(qǐng)基于偏最小二乘的數(shù)學(xué)建模方法動(dòng)態(tài)計(jì)算斷路器觸點(diǎn)溫度，無需考慮外裹絕緣層及觸頭材料的物性參數(shù)，方便了觸頭溫度的計(jì)算。該方法通用性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)簡單、成本低，可以為準(zhǔn)確實(shí)時(shí)掌握開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的固體絕緣開關(guān)柜開關(guān)觸點(diǎn)溫度計(jì)算方法以及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。