一种板卡寿命预测的方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及继电保护，具体为一种板卡寿命预测的方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、在继电保护领域，尽管继电保护功能作为评估电力系统稳定性和安全性的关键要素已得到广泛认可，但继电保护装置内部板件的运行稳定性却长期被忽视。这一现状源于两方面挑战：一是技术实现上的难题，即缺乏系统性的方案来全面监测和评估板件状态；二是认知上的误区，普遍认为板件更换周期较长，从而忽视了潜在的更换需求与突发故障造成的隐患。实际上，板件损坏往往具有突发性，其维修和更换不仅耗时费力，还会显著增加运维成本，从而给电力系统的稳定运行带来了不确定因素。更为关键的是，电力系统设备的连续运行对于保障居民和工业用电至关重要，任何非计划性的停机都可能引发工业事故和经济损失。随着国家电网对智能电网构建的持续推动，对继电保护设备的要求已不仅限于功能的可靠性，更强调其运行状态的可预测性和可维护性。现有的变电站后台监控系统虽然能监测装置整体运行状态，但缺乏预测和提前告警板件潜在故障的能力，难以满足智能电网对安全性的更高要求。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种板卡寿命预测的方法、系统、设备及介质。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种板卡寿命预测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、基于影响板卡寿命的影响器件构建板卡寿命预测模型；

5、监测影响板卡寿命的运行数据，基于所述板卡寿命预测模型获得无故障工作时间t2，计算板卡累计运行时间t1；

6、判断t1和t2是否满足预设条件；若满足，判断所述板卡即将处于故障状态，进行更换提示；若不满足，输出所述板卡处于正常运行状态；

7、所述预设条件为：t1>t2*0.95。

8、进一步地，所述板卡寿命预测模型为：

9、

10、其中，lop表示板卡电容预测寿命；ε1、ε2分别为第一修正系数和第二修正系数；lo为电容最大温度时的寿命；tmax为电容最大工作温度；th为电容实际工作温度；ix为运行时流过电容的实际电流值；is为标准的许容电流；fx为实际流过电容的电流频率，fs为标准工业电频率。

11、进一步地，所述板卡寿命预测模型中：

12、ε1＝eη

13、ε2＝e-2πc

14、其中，c为电容在常温下的标称容量；η为静电容量温度系数，通过以下公式确定：

15、

16、其中，为电容材料的上限温度对应的静电电容值；c25为25℃的静电电容值；tc-max为电容材料的上限温度。

17、进一步地，电容实际工作温度th的获取方式为：电路中设计铂电阻紧贴电容下端，再外接测量电路，获取该铂电阻的电压电流值，根据铂电阻的阻值与温度之间的关系，确定电容运行时的温度；

18、运行时流过电容的实际电流值ix的获取方式为：实时采集串联侧电流值作为流过电流侧电流。

19、进一步地，构建板卡寿命预测模型的过程为：

20、获取影响板卡寿命的影响器件；

21、确定各影响器件的影响因子；

22、基于所述影响因子确定表征所述板卡寿命的影响器件。

23、进一步地，所述影响器件包括芯片、电容、电阻、电感、二极管；

24、确定各影响器件的影响因子，具体步骤为：

25、获取各影响要素的隶属度；所述隶属度为1x5向量，表示各影响要素下的各影响器件的影响度；

26、基于各影响要素的隶属度计算各影响器件距离基准质心点的欧式距离；

27、基于各影响器件距离基准质心点的欧式距离计算各影响器件的影响因子。

28、一种板卡寿命预测的系统，包括：

29、构建模块，用于构建板卡寿命预测模型；

30、监测模块，用于监测电容实时温度，基于所述板卡寿命预测模型获得无故障工作时间t2，计算板卡累计运行时间t1；

31、判断模块，用于判断t1和t2是否满足预设条件；若满足，判断所述板卡即将处于故障状态，进行更换提示；若不满足，输出所述板卡处于正常运行状态；

32、所述预设条件为：t1>t2*0.95。

33、一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一种板卡寿命预测的方法。

34、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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一种板卡寿命预测的方法。

35、一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现任一种板卡寿命预测的方法的步骤。

36、本发明的有益效果在于：本发明通过构建预测模型实时监测并计算板卡的累计运行时间与预测的无故障工作时间，以预测板卡的剩余寿命，并在接近故障状态时进行更换提示，有效提升了板卡维护的及时性和效率，延长了系统的整体运行寿命。

技术特征：

1.一种板卡寿命预测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的板卡寿命预测的方法，其特征在于，所述板卡寿命预测模型为：

3.根据权利要求2所述的板卡寿命预测的方法，其特征在于，所述板卡寿命预测模型中：

4.根据权利要求3所述的板卡寿命预测的方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的板卡寿命预测的方法，其特征在于，构建板卡寿命预测模型的过程为：

6.根据权利要求5所述的板卡寿命预测的方法，其特征在于：

7.一种板卡寿命预测的系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的板卡寿命预测的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的板卡寿命预测的方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的板卡寿命预测的方法的步骤。

技术总结本发明涉及继电保护技术领域，具体为一种板卡寿命预测的方法、系统、设备及介质，方法包括以下步骤：基于板卡器件构建板卡寿命预测模型；监测影响板卡寿命的运行数据，基于板卡寿命预测模型获得无故障工作时间t2，计算板卡累计运行时间t1；判断t1和t2是否满足预设条件；若满足，判断板卡即将处于故障状态，进行更换提示；若不满足，输出板卡处于正常运行状态。本发明对板卡寿命进行预测，并将预测情况显示到液晶界面，采用无线数据传送，实现远端可视化；本发明可促进了智能电网的数据共享化，通过分析电力系统网络的整体故障诊断，可将该部分作为其中的输入特征量，从而可以提高电力系统的稳定性。技术研发人员：江圳,温富光,方健,宛杨受保护的技术使用者：南京国电南自电网自动化有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6