联合NDIR技术与灰色系统OBGM(1,N)模型的高压组合电器SF6分解产物时间序列测量与预测

作     者：张施令 姚强 ZHANG Shiling;YAO Qiang

作者机构：国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆市渝北区401123 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2020年第44卷第7期

页      面：2770-2777页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

主　　题：非分散红外技术 气体检测 气体绝缘封闭开关设备 分段函数拟合 示值误差 重复性 

摘      要：SOF2、SO2、H2S和CF4等分解气体是高压组合电器设备中SF6气体在故障或过热条件下的重要分解产物,其含量及时间序列变化规律可表征绝缘材料表面放电情况,且对基于气体组分分析的高压组合电器设备潜在缺陷诊断具有较好参考价值。基于此,应用非分散红外技术(non-dispersive infrared,NDIR)研制了SF6气体分解产物光学传感器检测系统,该系统采用单光源、双波长结构,有效消除不稳定因素,具有较高测量精度。在高低量程范围内分别通过线性及一阶指数分段函数拟合对该系统进行校准标定,拟合系数R2分别为0.985和0.994,一致性良好。实验结果显示:在测量浓度范围内,最大示值误差为-4.25%,随着气体浓度的增大而增大;最大相对标准偏差小于3%,表现出良好的稳定性。基于NDIR原理测量技术获取SF6分解产物体积分数时间序列,并应用灰色系统OBGM(1,N)模型对其进行拟合、预测,实现了气体体积分数高精度拟合以及广域时间域内的气体浓度预测分析。该方法为气体绝缘封闭开关设备中SF6分解气体的快速测量及预测分析提供了一种较为新颖的思路。