CN115856595A - 用于确定继电保护装置的老化程度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种用于确定继电保护装置的老化程度的方法及装置，该方法包括：获取若干个继电保护装置的温度；根据若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度；计算若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度；根据平均环境温度，对若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度；判断每个继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内；根据判断结果，确定每个继电保护装置是否出现老化异常。通过本发明实施例提供的方法及装置，可以实现仅依靠继电保护装置温度，就能在线完成对继电保护装置老化程度的评估，实现继电保护装置老化程度监视与早期排查。

Description

用于确定继电保护装置的老化程度的方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，具体而言，涉及一种用于确定继电保护装置的老化程度的方法及装置。

背景技术

继电保护装置不但是电力系统正常运行的保障，同时还对电力系统中的各大设备以及元件具有一定的保护作用，若是继电保护装置出现问题将会对整个电力系统造成很大的影响。因此，确保继电保护装置的可靠性是保障电网安全稳定运行的一个非常重要的内容。

继电保护装置老化失效理论认为，电子元器件失效一般先是在线性疲劳积累的基础上，导致装置运行状态恶化，最终导致非线性加速损伤的发生。失效的判定通常根据装置发生闭锁等严重异常，并且通常会伴有内部变量(内部温度、电源插件的电压等)的突然恶化。因此，对继电保护装置老化程度进行分析，及时发现老化异常的继电保护装置，有助于快速消除保护缺陷，提高保护的可用率，避免电网发生事故时因保护装置老化而引起事故的扩大。

目前，通常采用人工采集继电保护装置温度状态来对继电保护装置运行情况进行监视，存在难以及时发现继电保护装置老化异常的问题。继电保护装置内部温度在线监测手段为在线分析装置老化水平创造条件，但继电保护装置仅上送装置温度，不上送环境温度，需要采用一定技术手段间接获取环境温度，实现装置老化程度的在线分析。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种用于确定继电保护装置的老化程度的方法及装置，旨在解决相关技术中难以发现继电保护装置的老化异常的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于确定继电保护装置的老化程度的方法，其特征在于，所述方法包括：获取若干个继电保护装置的温度；根据所述若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度；计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度；根据所述平均环境温度，对所述若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度；判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内；根据判断结果，确定每个所述继电保护装置是否出现老化异常。

进一步地，所述环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，预先采用如下方式建立：对每个历史采样时刻的环境温度和每个历史采样时刻的每个继电保护装置的温度进行拟合，得到如下公式：T_dk＝Δ_k+b_kT_e；其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

进一步地，所述Δ_k、b_k分别采用如下公式得到：

Δ_k＝T’_dk-b_kT’_e；

其中，L为历史采样次数，T_dk(i)、T_e(i)分别为第k台继电保护装置温度的第i次采样值、环境温度的第i次采样值，T’_dk为第k台继电保护装置的L次历史采样温度的平均值，T’_e为L次历史采样环境温度的平均值。

进一步地，所述计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度之后，还包括：判断每个所述环境温度是否处于正常范围内；若是，则将所述平均环境温度作为最终平均环境温度；否则，则剔除不在正常范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度，继续判断每个环境温度是否处于正常范围；如此重复执行，直至每个环境温度均处于正常范围内结束。

进一步地，所述计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度，包括：采用如下公式计算得到平均环境温度μ：

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

进一步地，所述判断每个所述环境温度是否处于正常范围内，包括：判断每个所述环境温度是否处于μ±1.96σ_k范围内；其中，

R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

进一步地，所述根据所述平均环境温度，对所述若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度，包括：采用如下公式计算得到继电保护装置的名义装置温度f_k：f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k；其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为平均环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

进一步地，所述判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内，包括：判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于0-5℃范围内。

第二方面，本发明实施例还提供了用于确定继电保护装置的老化程度的装置，其特征在于，所述装置包括：继电保护装置温度获取单元，用于获取若干个继电保护装置的温度；环境温度计算单元，用于根据所述若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度；平均环境温度计算单元，用于计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度；名义装置温度计算单元，用于根据所述平均环境温度，对所述若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度；判断单元，用于判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内；老化程度确定单元，用于根据判断结果，确定每个所述继电保护装置是否出现老化异常。

进一步地，所述环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，预先采用如下方式建立：对每个历史采样时刻的环境温度和每个历史采样时刻的每个继电保护装置的温度进行拟合，得到如下公式：T_dk＝Δ_k+b_kT_e；其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

进一步地，所述Δ_k、b_k分别采用如下公式得到：

Δ_k＝T’_dk-b_kT’_e；

其中，L为历史采样次数，T_dk(i)、T_e(i)分别为第k台继电保护装置温度的第i次采样值、环境温度的第i次采样值，T’_dk为第k台继电保护装置的L次历史采样温度的平均值，T’_e为L次历史采样环境温度的平均值。

进一步地，所述装置还包括：异常值剔除单元，用于计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度之后，判断每个所述环境温度是否处于正常范围内；若是，则将所述平均环境温度作为最终平均环境温度；否则，则剔除不在正常范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度，继续判断每个环境温度是否处于正常范围；如此重复执行，直至每个环境温度均处于正常范围内结束。

进一步地，平均环境温度计算单元，还用于：采用如下公式计算得到平均环境温度μ：

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

进一步地，所述判断每个所述环境温度是否处于正常范围内，包括：判断每个所述环境温度是否处于μ±1.96σ_k范围内；其中，

R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

进一步地，名义装置温度计算单元，还用于：采用如下公式计算得到继电保护装置的名义装置温度f_k：f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k；其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为平均环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

进一步地，判断单元，还用于判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于0-5℃范围内。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现、本发明各实施例提供的方法。

本发明实施例提供的用于确定继电保护装置的老化程度的方法及装置，通过根据继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到环境温度，并根据所得到的环境温度，对每个继电保护装置温度进行校准，得到用于判断每个继电保护装置老化异常程度的名义装置温度，解决了继电保护装置老化异常难以发现的问题，可以实现仅依靠继电保护装置温度，就能在线完成对继电保护装置老化程度的评估，实现继电保护装置老化程度监视与早期排查。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的用于确定继电保护装置的老化程度的方法的示例性流程图；

图2示出了本发明一个实施例的4台继电保护装置温度及环境温度的变换曲线；

图3示出了本发明一个实施例的4台继电保护装置的名义装置温度的变化曲线，其中(a)为继电保护装置PM5001A和PM5001B的名义装置温度的变化曲线，(b)为继电保护装置PM5002A和PM5002B的名义装置温度的变化曲线；

图4示出了根据本发明实施例的用于确定继电保护装置的老化程度的装置的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1示出了根据本发明实施例的用于确定继电保护装置的老化程度的方法的示例性流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤S101：获取若干个继电保护装置的温度。

本发明实施例中，继电保护装置可以为1个，也可以为2个或多个，可以为相同屏柜的继电保护装置。每个继电保护装置的温度为通过采集装置采集得到的在线温度。

步骤S102：根据若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度。

本发明实施例中，环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系一般为线性关系，具体可以通过历史数据拟合得到。由于每个继电保护装置温度与环境温度具有对应的映射关系，根据若干个继电保护装置的温度，可以得到与继电保护装置温度对应的若干个环境温度。

进一步地，环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，预先采用如下方式建立：

对每个历史采样时刻的环境温度和每个历史采样时刻的每个继电保护装置的温度进行拟合，得到如下公式：

T_dk＝Δ_k+b_kT_e；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

本发明实施例中，第一参数Δ_k、第二参数b_k均与继电保护装置自身性能相关，不同的继电保护装置具有不同的Δ_k、b_k。

进一步地，Δ_k、b_k分别采用如下公式得到：

Δ_k＝T’_dk-b_kT’_e；

其中，L为历史采样次数，T_dk(i)、T_e(i)分别为第k台继电保护装置温度的第i次采样值、环境温度的第i次采样值，T’_dk为第k台继电保护装置的L次历史采样温度的平均值，T’_e为L次历史采样环境温度的平均值。

本发明实施例中，对于第k台继电保护装置，根据第i个历史采样时刻的环境温度T_e(i)和继电保护装置的温度T_dk(i)，得到T_dk(i)＝Δ_k+b_kT_e(i)；通过对L个历史采样时刻的数据进行拟合，可以得到环境温度T_e与第k台继电保护装置的温度T_dk的映射关系T_dk＝Δ_k+b_kT_e。

上述实施例，通过环境温度与每个继电保护装置温度的历史数据进行拟合，得到环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，解决了当前在线获取的装置温度无对应的在线环境温度而导致无法实现继电保护装置老化状态的实时评估问题，可以实现对继电保护装置老化程度的准确评估。

步骤S103：计算若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度。

进一步地，步骤S103，包括：

采用如下公式计算得到平均环境温度μ：

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

本发明实施例中，T_ek可以由T_ek＝(T_dk-Δ_k)/b_k计算得到，T_dk为第k台继电保护装置的温度。

进一步地，计算若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度之后，还包括：

判断每个环境温度是否处于正常范围内；

若是，则将平均环境温度作为最终平均环境温度；

否则，则剔除不在正常范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度，并继续判断每个环境温度是否处于正常范围；

如此重复执行，直至每个环境温度均处于正常范围内结束。

进一步地，判断每个环境温度是否处于正常范围内，包括：

判断每个环境温度是否处于μ±1.96σ_k范围内；

其中，

R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

本发明实施例中，剔除不在[μ-1.96σ_k，μ+1.96σ_k]范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度μ，并继续判断每个环境温度是否处于[μ-1.96σ_k，μ+1.96σ_k]范围内，如此重复执行，直至每个环境温度均处于[μ-1.96σ_k，μ+1.96σ_k]范围内结束。

上述实施例，通过剔除不在正常范围内的环境温度，避免了因个别继电保护装置已经老化导致反推的环境温度不真实的问题，确保继电保护装置老化评估的准确性和可靠性。

步骤S104：根据平均环境温度，对若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度。

进一步地，步骤S104，包括：

采用如下公式计算得到继电保护装置的名义装置温度f_k：

f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为平均环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

本发明实施例中，T_e为平均环境温度，可以通过每个环境温度加权平均得到，也可以通过下式得到

T_e＝μ；

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

在本发明的一些实施例中，T_e可以为剔除不在正常范围内的环境温度后，正常范围内所有环境温度的平均值。

上述实施例，对继电保护装置的温度进行校准，得到去除环境温度、装置构造及安装条件影响的，能够用于统一评估继电保护装置状态的名义装置温度f_k。

步骤S105：判断每个继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内。

进一步地，步骤S105，包括：

判断每个继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于0-5℃范围内。

步骤S106：根据判断结果，确定每个继电保护装置是否出现老化异常。

本发明实施例中，若继电保护装置的名义装置温度的绝对值处于正常范围内，优选地，0-5℃，则表明该继电保护装置未出现老化异常，否则，则表明该继电保护装置出现老化异常。

上述实施例中，通过根据继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到环境温度，并根据所得到的环境温度，对每个继电保护装置温度进行校准，得到用于判断每个继电保护装置老化异常程度的名义装置温度，解决了继电保护装置老化异常难以发现的问题，可以实现仅依靠继电保护装置温度，就能在线完成对继电保护装置老化程度的评估，实现继电保护装置老化程度监视与早期排查。

需要了解的是，继电保护装置老化服从前期长时间缓慢积累到一定程度，再快速老化失效的规律，唯有在线监视装置老化过程，才能够及时发现装置老化隐患。然而，环境温度信息难以同装置温度信息同步采集，制约了实时评估继电保护装置老化程度的实现。为此，本发明实施例充分利用继电保护装置温度与环境温度的相关性规律，提出应用同屏柜内其他继电保护装置温度来间接反映环境温度变化情况的方法。考虑多台继电保护装置同步老化的可能性极低，当某台继电保护装置异常老化，与历史数据相比，其相对于其他继电保护装置温度产生增量，通过监视该增量及时发现装置老化异常端倪，实现继电保护装置老化程度监视与早期排查。

实施例1

某500kV智能站#1M、#2M各2套继电保护装置(标记为PM5001A、PM5001B、PM5002A、PM5002B，k分别为1,2,3,4)就近布置。读取继电保护装置的在线温度，按照本发明实施例步骤进行老化程度评估：

(1)应用最小二乘估计，拟合4台继电保护装置的温度与环境温度的映射关系，结果是：

T_d1＝Δ₁+b₁T_e＝13.042℃+T_e

T_d2＝Δ₂+b₂T_e＝26.561℃+T_e

T_d3＝Δ₃+b₃T_e＝11.149℃+T_e

T_d4＝Δ₄+b₄T_e＝24.542℃+T_e

(2)确定环境温度。图2示出了本发明一个实施例的4台继电保护装置温度及环境温度的变换曲线。如图2所示，以7月9日0时为例，读取继电保护装置温度，倒推环境温度。依据4台继电保护装置的温度倒推得到的环境温度T_ek(k＝1,…,4)分别为26.458℃、26.359℃、26.451℃、26.338℃。4台继电保护装置的温度测量噪声的方差分别为0.3²、0.1²、0.3²、0.1²。应用

计算得μ＝26.359℃，经校验，4台继电保护装置的T_ek均在μ±1.96σ_k范围内，0时环境温度T_e为26.359℃。按照相同方法得到其他时刻的环境温度。

(3)图3示出了本发明一个实施例的4台继电保护装置的名义装置温度的变化曲线。如图3所示，按f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k对装置的温度进行校准，得到名义装置温度f_k。

(4)依据继电保护装置的名义装置温度，确定4台继电保护装置运行老化状态。如图3所示，4台继电保护装置的名义装置温度均在±5℃范围内，所以4台保护装置未出现老化异常。

图4示出了根据本发明实施例的用于确定继电保护装置的老化程度的装置的结构示意图。

如图4所示，该装置包括：

继电保护装置温度获取单元401，用于获取若干个继电保护装置的温度。

本发明实施例中，继电保护装置可以为1个，也可以为2个或多个，可以为相同屏柜的继电保护装置。每个继电保护装置的温度为通过采集装置采集得到的在线温度。

环境温度计算单元402，用于根据若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度。

本发明实施例中，环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系一般为线性关系，具体可以通过历史数据拟合得到。由于每个继电保护装置温度与环境温度具有对应的映射关系，根据若干个继电保护装置的温度，可以得到与继电保护装置温度对应的若干个环境温度。

进一步地，环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，预先采用如下方式建立：

对每个历史采样时刻的环境温度和每个历史采样时刻的每个继电保护装置的温度进行拟合，得到如下公式：

T_dk＝Δ_k+b_kT_e；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

本发明实施例中，第一参数Δ_k、第二参数b_k均与继电保护装置自身性能相关，不同的继电保护装置具有不同的Δ_k、b_k。

进一步地，Δ_k、b_k分别采用如下公式得到：

Δ_k＝T’_dk-b_kT’_e；

其中，L为历史采样次数，T_dk(i)、T_e(i)分别为第k台继电保护装置温度的第i次采样值、环境温度的第i次采样值，T’_dk为第k台继电保护装置的L次历史采样温度的平均值，T’_e为L次历史采样环境温度的平均值。

本发明实施例中，对于第k台继电保护装置，根据第i个历史采样时刻的环境温度T_e(i)和继电保护装置的温度T_dk(i)，得到T_dk(i)＝Δ_k+b_kT_e(i)；通过对L个历史采样时刻的数据进行拟合，可以得到环境温度T_e与第k台继电保护装置的温度T_dk的映射关系T_dk＝Δ_k+b_kT_e。

上述实施例，通过环境温度与每个继电保护装置温度的历史数据进行拟合，得到环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，解决了当前在线获取的装置温度无对应的在线环境温度而导致无法实现继电保护装置老化状态的实时评估问题，可以实现对继电保护装置老化程度的准确评估。

平均环境温度计算单元403，用于计算若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度。

进一步地，平均环境温度计算单元403，还用于：

采用如下公式计算得到平均环境温度μ：

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

本发明实施例中，T_ek可以由T_ek＝(T_dk-Δ_k)/b_k计算得到，T_dk为第k台继电保护装置的温度。

进一步地，该装置还包括：

异常值剔除单元，用于计算若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度之后，判断每个环境温度是否处于正常范围内；

若是，则将平均环境温度作为最终平均环境温度；

否则，则剔除不在正常范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度，并继续判断每个环境温度是否处于正常范围；

如此重复执行，直至每个环境温度均处于正常范围内结束。

进一步地，判断每个环境温度是否处于正常范围内，包括：

判断每个环境温度是否处于μ±1.96σ_k范围内；

其中，

R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

本发明实施例中，剔除不在[μ-1.96σ_k，μ+1.96σ_k]范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度μ，并继续判断每个环境温度是否处于[μ-1.96σ_k，μ+1.96σ_k]范围内，如此重复执行，直至每个环境温度均处于[μ-1.96σ_k，μ+1.96σ_k]范围内结束。

上述实施例，通过剔除不在正常范围内的环境温度，避免了因个别继电保护装置已经老化而导致的反推的环境温度不真实的问题，确保继电保护装置老化评估的准确性和可靠性。

名义装置温度计算单元404，用于根据平均环境温度，对若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度。

进一步地，名义装置温度计算单元404，还用于：

采用如下公式计算得到继电保护装置的名义装置温度f_k：

f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为平均环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

本发明实施例中，T_e为平均环境温度，可以通过每个环境温度加权平均得到，也可以通过下式得到

T_e＝μ；

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

在本发明的一些实施例中，T_e可以为剔除不在正常范围内的环境温度后，正常范围内所有环境温度的平均值。

上述实施例，对继电保护装置的温度进行校准，得到去除环境温度、装置构造及安装条件影响的，能够用于统一评估继电保护装置状态的名义装置温度f_k。

判断单元405，用于判断每个继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内。

进一步地，判断单元405，还用于：

判断每个继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于0-5℃范围内。

老化程度确定单元406，用于根据判断结果，确定每个继电保护装置是否出现老化异常。

本发明实施例中，若继电保护装置的名义装置温度的绝对值处于正常范围内，优选地，0-5℃，则表明该继电保护装置未出现老化异常，否则，则表明该继电保护装置出现老化异常。

上述实施例中，通过根据继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到环境温度，并根据所得到的环境温度，对每个继电保护装置温度进行校准，得到用于判断每个继电保护装置老化异常程度的名义装置温度，解决了继电保护装置老化异常难以发现的问题，可以实现仅依靠继电保护装置温度，就能在线完成对继电保护装置老化程度的评估，实现继电保护装置老化程度监视与早期排查。

需要了解的是，继电保护装置老化服从前期长时间缓慢积累到一定程度，再快速老化失效的规律，唯有在线监视装置老化过程，才能够及时发现装置老化隐患。然而，环境温度信息难以同装置温度信息同步采集，制约了实时评估继电保护装置老化程度的实现。为此，本发明实施例充分利用继电保护装置温度与环境温度的相关性规律，提出应用同屏柜内其他继电保护装置温度来间接反映环境温度变化情况的方法。考虑多台继电保护装置同步老化的可能性极低，当某台继电保护装置异常老化，与历史数据相比，其相对于其他继电保护装置温度产生增量，通过监视该增量及时发现装置老化异常端倪，实现继电保护装置老化程度监视与早期排查。

实施例2

某500kV智能站#1M、#2M各2套继电保护装置(标记为PM5001A、PM5001B、PM5002A、PM5002B，k分别为1,2,3,4)就近布置。读取继电保护装置的在线温度，按照本发明实施例步骤进行老化程度评估：

(1)应用最小二乘估计，拟合4台继电保护装置的温度与环境温度的映射关系，结果是：

T_d1＝Δ₁+b₁T_e＝13.042℃+T_e

T_d2＝Δ₂+b₂T_e＝26.561℃+T_e

T_d3＝Δ₃+b₃T_e＝11.149℃+T_e

T_d4＝Δ₄+b₄T_e＝24.542℃+T_e

(2)确定环境温度。图2示出了本发明一个实施例的4台继电保护装置温度及环境温度的变换曲线。如图2所示，以7月9日0时为例，读取继电保护装置温度，倒推环境温度。依据4台继电保护装置的温度倒推得到的环境温度T_ek(k＝1,…,4)分别为26.458℃、26.359℃、26.451℃、26.338℃。4台继电保护装置的温度测量噪声的方差分别为0.3²、0.1²、0.3²、0.1²。应用

计算得μ＝26.359℃，经校验，4台继电保护装置的T_ek均在μ±1.96σ_k范围内，0时环境温度T_e为26.359℃。按照相同方法得到其他时刻的环境温度。

(3)图3示出了本发明一个实施例的4台继电保护装置的名义装置温度的变化曲线。如图3所示，按f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k对装置的温度进行校准，得到名义装置温度f_k。

(4)依据继电保护装置的名义装置温度，确定4台继电保护装置运行老化状态。如图3所示，4台继电保护装置的名义装置温度均在±5℃范围内，所以4台保护装置未出现老化异常。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行时实现上述任一种用于确定继电保护装置的老化程度的方法。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

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。

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。

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权利要求保护范围之内。

Claims (13)

1.一种用于确定继电保护装置的老化程度的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取若干个继电保护装置的温度；

根据所述若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度；

计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度；

根据所述平均环境温度，对所述若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度；

判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内；

根据判断结果，确定每个所述继电保护装置是否出现老化异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，预先采用如下方式建立：

对每个历史采样时刻的环境温度和每个历史采样时刻的每个继电保护装置的温度进行拟合，得到如下公式：

T_dk＝Δ_k+b_kT_e；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Δ_k、b_k分别采用如下公式得到：

Δ_k＝T’_dk-b_kT’_e；

其中，L为历史采样次数，T_dk(i)、T_e(i)分别为第k台继电保护装置温度的第i次采样值、环境温度的第i次采样值，T’_dk为第k台继电保护装置的L次历史采样温度的平均值，T’_e为L次历史采样环境温度的平均值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度之后，还包括：

判断每个所述环境温度是否处于正常范围内；

若是，则将所述平均环境温度作为最终平均环境温度；

否则，则剔除不在正常范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度，继续判断每个环境温度是否处于正常范围；

如此重复执行，直至每个环境温度均处于正常范围内结束。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度，包括：

采用如下公式计算得到平均环境温度μ：

/>

其中，T_ek为第k个环境温度，k＝1,…,M，M为正整数，R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断每个所述环境温度是否处于正常范围内，包括：

判断每个所述环境温度是否处于μ±1.96σ_k范围内；

其中，

R_k为第k台继电保护装置的温度测量噪声的方差。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均环境温度，对所述若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度，包括：

采用如下公式计算得到继电保护装置的名义装置温度f_k：

f_k＝T_dk-b_kT_e-Δ_k；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为平均环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内，包括：

判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于0-5℃范围内。

9.一种用于确定继电保护装置的老化程度的装置，其特征在于，所述装置包括：

继电保护装置温度获取单元，用于获取若干个继电保护装置的温度；

环境温度计算单元，用于根据所述若干个继电保护装置的温度和预先建立的环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，得到若干个环境温度；

平均环境温度计算单元，用于计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度；

名义装置温度计算单元，用于根据所述平均环境温度，对所述若干个继电保护装置的温度进行校准，得到若干个继电保护装置的名义装置温度；

判断单元，用于判断每个所述继电保护装置的名义装置温度的绝对值是否处于正常范围内；

老化程度确定单元，用于根据判断结果，确定每个所述继电保护装置是否出现老化异常。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述环境温度与每个继电保护装置温度的映射关系，预先采用如下方式建立：

对每个历史采样时刻的环境温度和每个历史采样时刻的每个继电保护装置的温度进行拟合，得到如下公式：

T_dk＝Δ_k+b_kT_e；

其中，T_dk为第k台继电保护装置的温度，k＝1,…,M，M为正整数，T_e为环境温度，Δ_k为第一参数，b_k为第二参数。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述Δ_k、b_k分别采用如下公式得到：

Δ_k＝T’_dk-b_kT’_e；

其中，L为历史采样次数，T_dk(i)、T_e(i)分别为第k台继电保护装置温度的第i次采样值、环境温度的第i次采样值，T’_dk为第k台继电保护装置的L次历史采样温度的平均值，T’_e为L次历史采样环境温度的平均值。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

异常值剔除单元，用于计算所述若干个环境温度的平均值，得到平均环境温度之后，判断每个所述环境温度是否处于正常范围内；若是，则将所述平均环境温度作为最终平均环境温度；否则，则剔除不在正常范围内的环境温度后，重新计算平均环境温度，继续判断每个环境温度是否处于正常范围；如此重复执行，直至每个环境温度均处于正常范围内结束。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一所述的方法。

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