变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410022287.1(22)申请日 2024.01.08(71)申请人 南京中鑫智电科技有限公司地址 210012 江苏省南京市雨花台区凤展路32号3幢1205、1206室(72)发明人 张锦程杨恒思陈梓贤(74)专利代理机构 南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32272专利代理师 周局(51)Int.Cl.G01R 31/12(2020.01)G01R 31/14(2006.01)G01R 31/52(2020.01)G01R 27/26(2006.01)G01R 29/12(2。

2、006.01)G01R 33/02(2006.01)G08B 21/24(2006.01)G08B 21/18(2006.01)(54)发明名称一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统(57)摘要本发明公开了一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，涉及容性设备绝缘监测技术领域，包括获取模块，包括第一获取子模块和第二获取子模块；模型构建模块，用于根据第二参数构建绝缘监测模型；多级关联模块，用于执行多级关联规则，评估绝缘监测模型的准确性；预警修正模块，用于根据绝缘监测模型的准确性评估结果确定容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合第一参数对第一预警程度进行修正，输出最终预警程度。本发明充分考虑电磁。

3、场强度对变电站容性设备绝缘监测的影响，结合传统的泄漏电流和介质损耗等参数，建立更全面的绝缘监测模型。本发明能够更准确地评估和预测绝缘性能，从而提高变电站设备的运行安全性和可靠性。权利要求书4页 说明书10页 附图1页CN 117517908 A2024.02.06CN 117517908 A1.一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：包括，获取模块，包括第一获取子模块和第二获取子模块，所述第一获取子模块用于获取变电站的第一参数，所述第一参数包括电场强度和磁场强度；所述第二获取子模块用于采集第二参数，所述第二参数包括变电站容性设备的泄漏电流、介质损耗和电容量；模型构建模块，用于根据。

4、第二参数构建绝缘监测模型；多级关联模块，用于执行多级关联规则，评估所述绝缘监测模型的准确性；所述多级关联规则包括目标关联、横向关联和时间线关联；预警修正模块，用于根据所述多级关联模块的绝缘监测模型的准确性评估结果，确定容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合所述第一获取子模块获取的第一参数对第一预警程度进行修正，输出最终预警程度，实现电站全站容性设备绝缘一体化监测。2.如权利要求1所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：所述模型构建模块还用于根据所述第一获取子模块获取的电场强度和磁场强度，分别建立电场强度模型和磁场强度模型，并将所述电场强度模型和磁场强度模型进行拟合；其中，所述电。

5、场强度通过电场传感器获取，所述磁场强度通过磁场传感器获取；所述电场强度模型通过如下公式表达：；其中，E是原始电场强度；f（H）是湿度函数；E是结合湿度影响的电场强度模型，单位为伏特每米，也即V/m；所述磁场强度模型通过如下公式表达：；其中，B是基于毕奥萨伐尔定律计算的原始磁场强度；g(T,H)是调整因子，根据温度T和湿度H的变化来调整磁场强度；B是结合调整因子后的磁场强度模型，单位为特斯拉T。3.如权利要求2所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：所述将所述电场强度模型和磁场强度模型进行拟合包括如下步骤：根据所述电场强度模型计算电场能量密度uE；根据所述磁场强度模型计算磁场能量。

6、密度uB；将所述电场能量密度uE和磁场能量密度uB进行拟合，形成电磁场能量密度，具体公式如下：；其中，uEM是电磁场能量密度；和是用于调节电场和磁场影响的系数；n和m是幂指数，反映电场和磁场强度对总能量密度影响的非线性关系；将电磁场能量密度uEM和阈值Q进行比较，得到电磁场强度等级；具体为：若电磁场能量密度uEM阈值Q，则判定为第一电磁场强度；若电磁场能量密度uEM阈值Q，则判定为第二电磁场强度；其中，设定第一电磁场强度第二电磁场强度。4.如权利要求3所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：所述绝缘监测模型通过如下公式表达，权利要求书1/4 页2CN 117517908 A2；。

7、其中，Ileak是泄漏电流；D是介质损耗；是电容量的倒数，C是电容量；T是温度；IleakD是泄漏电流和介质损耗的交互项；M是列向量，表示绝缘监测模型；是列向量，包含泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T的系数；X是矩阵。5.如权利要求4所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：执行多级关联规则，评估所述绝缘监测模型的准确性，包括，构建时间线关联，具体步骤如下：收集历史监控数据，所述历史监控数据包括矩阵X的所有参数，并从当前运行的容性设备中收集相同类型的实时参数；使用绝缘监测模型处理历史监控数据，生成历史监测指标，同样使用模型处理实时参数，生成实时监测指标；将历史监。

8、测指标作为输入，构建LSTM模型并训练；将实时监测指标输入到训练好的LSTM模型，通过LSTM模型分析实时监测指标的时间序列特征，判断当前绝缘监测状态是否异常，以评估绝缘监测模型的准确性；当LSTM模型指示容性设备的绝缘监测状态为正常时，说明绝缘监测模型准确性良好，继续实时监测容性设备的绝缘状态，确保持续的数据流和监控，并定期使用其他容性设备的实时参数进行横向关联的验证，确认数据的一致性或合理差异；当LSTM模型指示容性设备的绝缘监测状态为异常时，说明绝缘监测模型准确性中等，需进一步分析，此时首先进行目标关联分析，即将异常参数与系统中预设的容性设备参数模型进行对比，以确定当前实时参数是否偏离正。

9、常运行范围；若当前实时参数处于正常运行范围，则目标关联分析的结果为正常，继续实时监测容性设备的绝缘状态，并定期进行横向关联的验证；若当前实时参数偏离正常运行范围，则立即执行横向关联的验证，以确认异常情况的真实性；当目标关联和横向关联都确认为异常时，则说明绝缘监测模型准确性非常低；此外，分析这次异常事件，评估是否需要对绝缘监测模型进行调整，并根据新的数据和发现更新LSTM模型和绝缘监测模型。6.如权利要求5所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：设定历史监控数据中的正常范围或阈值：Ileak,norm、Dnorm、Cnorm、Tnorm，并根据参数泄漏电流Ileak、介质损耗D、。

10、电容量C，以及温度T，计算预警值W，具体步骤为：对每个参数进行标准化处理，计算每个标准化参数的偏差指数；综合所有偏差指数，计算总的偏差指数，并作为预警值W；权利要求书2/4 页3CN 117517908 A3所述预警值W通过如下公式表示：；其中，I、D、C、T分别是每个标准化参数的偏差指数；wI、wD、wC、wT分别是分配给泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T的权重；所述第一预警程度的确认包括，设定预警值W的预警阈值W1；将预警值W和预警阈值W1进行比对，并根据比对结果确定第一预警程度，所述第一预警程度包括第一等级预警、第二等级预警和第三等级预警，且设定第一等级预警第二等级预警。

11、第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为良好时，若WW1，则确定为第一等级预警；若WW1，则确定为第二等级预警；若WW1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为中等时，若W1/2W1，则确定为第一等级预警；若W1/2W1，则确定为第二等级预警；若W1/2W1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为非常低时，若W1/4W1，则确定为第一等级预警；若W1/4W1，则确定为第二等级预警；若W1/4W1，则确定为第三等级预警。7.如权利要求6所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：所述预警修正模块结合第一参数，选取对应的修正系数对所述第一预警程度进行修正，具体步骤如下：若绝缘监。

12、测模型准确性为良好，且当前变电站为第一电磁场强度，则所述预警修正模块判定无需对预警值W进行修正；绝缘监测模型准确性为良好，且当前变电站为第二电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第一预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为中等，且当前变电站为第一电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第二预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为中等，且当前变电站为第二电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第三预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为非常低，且当前变电站为第一电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第四预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准。

13、确性为非常低，且当前变电站为第二电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第五预警值修正系数对预警值W进行修正；所述预警修正模块设有对修正后的预警值W的计算方法，设定修正后的预警值W=Wex，其中，x=1，2，3，4，5；e1为第一预警值修正系数，e2为第二预警值修正系数，e3为第三预警值修正系数，e4为第四预警值修正系数，e5为第五预警值修正系数；1e1e2e3e4e52。8.一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测方法，基于权利要求17任一所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其特征在于：包括如下步骤：获取变电站的第一参数；所述第一参数包括电场强度和磁场强度；采集变电站全站容性设备的第二参数。

14、，并根据所述第二参数构建绝缘监测模型；所述第二参数包括泄漏电流、介质损耗和电容量；根据多级关联规则评估所述绝缘监测模型的准确性；所述多级关联规则包括目标关权利要求书3/4 页4CN 117517908 A4联、横向关联和时间线关联；根据所述绝缘监测模型的准确性，确定变电站全站容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合所述第一参数修正预警程度，形成最终预警程度，也即最终的容性设备绝缘监测状态。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存。

15、储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8所述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测方法的步骤。权利要求书4/4 页5CN 117517908 A5一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统技术领域0001本发明涉及电网技术领域，特别是一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统。背景技术0002目前国内有几万座高压变电站，变电站内的设备有40%50%为容性设备，当前变电站容性设备的绝缘监测技术主要考虑设备的泄漏电流、介质损耗和电容量等参数。0003然而，这些方法往往忽略了电磁场强度对设备绝缘性能的影响。在高电压环境下，电磁场强度，特别是电场强度和磁场强度，对绝缘材料的压力和。

16、老化有显著影响。因此，不考虑电磁场对绝缘性能的潜在影响可能导致监测结果不准确，从而无法有效预防故障和事故。发明内容0004鉴于现有的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统中存在的问题，提出了本发明。0005因此，本发明所要解决的问题在于现有技术未能充分考虑电磁场强度对变电站容性设备绝缘监测的影响，无法通过综合考虑电场强度、磁场强度以及传统的泄漏电流和介质损耗等参数，建立更全面的绝缘监测模型。0006为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：第一方面，本发明实施例提供了一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统，其包括获取模块，包括第一获取子模块和第二获取子模块，所述第一获取子模块用于获取变电站的。

17、第一参数，所述第一参数包括电场强度和磁场强度；所述第二获取子模块用于采集第二参数，所述第二参数包括变电站容性设备的泄漏电流、介质损耗和电容量；模型构建模块，用于根据第二参数构建绝缘监测模型；多级关联模块，用于执行多级关联规则，评估所述绝缘监测模型的准确性；所述多级关联规则包括目标关联、横向关联和时间线关联；预警修正模块，用于根据所述多级关联模块的绝缘监测模型的准确性评估结果，确定容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合所述第一获取子模块获取的第一参数对第一预警程度进行修正，输出最终预警程度，实现电站全站容性设备绝缘一体化监测。0007作为本发明所述变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的一种优选方。

18、案，其中：所述模型构建模块还用于根据所述第一获取子模块获取的电场强度和磁场强度，分别建立电场强度模型和磁场强度模型，并将所述电场强度模型和磁场强度模型进行拟合；其中，所述电场强度通过电场传感器获取，所述磁场强度通过磁场传感器获取；所述电场强度模型通过如下公式表达：；其中，E是原始电场强度；f（H）是湿度函数；E是结合湿度影响的电场强度模型，单位为伏特每米，也即V/m。说明书1/10 页6CN 117517908 A60008所述磁场强度模型通过如下公式表达：；其中，B是基于毕奥萨伐尔定律计算的原始磁场强度；g(T,H)是调整因子，根据温度T和湿度H的变化来调整磁场强度；B是结合调整因子后的磁场。

19、强度模型，单位为特斯拉T。0009作为本发明所述变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的一种优选方案，其中：所述将所述电场强度模型和磁场强度模型进行拟合包括如下步骤：根据所述电场强度模型计算电场能量密度uE；根据所述磁场强度模型计算磁场能量密度uB；将所述电场能量密度uE和磁场能量密度uB进行拟合，形成电磁场能量密度，具体公式如下：；其中，uEM是电磁场能量密度；和是用于调节电场和磁场影响的系数；n和m是幂指数，反映电场和磁场强度对总能量密度影响的非线性关系。0010将电磁场能量密度uEM和阈值Q进行比较，得到电磁场强度等级；具体为：若电磁场能量密度uEM阈值Q，则判定为第一电磁场强度；若电磁场。

20、能量密度uEM阈值Q，则判定为第二电磁场强度；其中，设定第一电磁场强度第二电磁场强度。0011作为本发明所述变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的一种优选方案，其中：所述绝缘监测模型通过如下公式表达，；其中，Ileak是泄漏电流；D是介质损耗；是电容量的倒数，C是电容量；T是温度；IleakD是泄漏电流和介质损耗的交互项；M是列向量，表示绝缘监测模型；是列向量，包含泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T的系数；X是矩阵。0012作为本发明所述变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的一种优选方案，其中：执行多级关联规则，评估所述绝缘监测模型的准确性，包括构建时间线关联，具体步骤如下：。

21、收集历史监控数据，所述历史监控数据包括矩阵X的所有参数，并从当前运行的容性设备中收集相同类型的实时参数；使用绝缘监测模型处理历史监控数据，生成历史监测指标，同样使用模型处理实时参数，生成实时监测指标；将历史监测指标作为输入，构建LSTM模型并训练；将实时监测指标输入到训练好的LSTM模型，通过LSTM模型分析实时监测指标的时间序列特征，判断当前绝缘监测状态是否异常，以评估绝缘监测模型的准确性；当LSTM说明书2/10 页7CN 117517908 A7模型指示容性设备的绝缘监测状态为正常时，说明绝缘监测模型准确性良好，继续实时监测容性设备的绝缘状态，确保持续的数据流和监控，并定期使用其他容性设。

22、备的实时参数进行横向关联的验证，确认数据的一致性或合理差异；当LSTM模型指示容性设备的绝缘监测状态为异常时，说明绝缘监测模型准确性中等，需进一步分析，此时首先进行目标关联分析，即将异常参数与系统中预设的容性设备参数模型进行对比，以确定当前实时参数是否偏离正常运行范围；若当前实时参数处于正常运行范围，则目标关联分析的结果为正常，继续实时监测容性设备的绝缘状态，并定期进行横向关联的验证；若当前实时参数偏离正常运行范围，则立即执行横向关联的验证，以确认异常情况的真实性；当目标关联和横向关联都确认为异常时，则说明绝缘监测模型准确性非常低；此外，分析这次异常事件，评估是否需要对绝缘监测模型进行调整，并。

23、根据新的数据和发现更新LSTM模型和绝缘监测模型。0013作为本发明所述变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的一种优选方案，其中：设定历史监控数据中的正常范围或阈值：Ileak,norm、Dnorm、Cnorm、Tnorm，并根据参数泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T，计算预警值W，具体步骤为：对每个参数进行标准化处理，计算每个标准化参数的偏差指数；综合所有偏差指数，计算总的偏差指数，并作为预警值W；所述预警值W通过如下公式表示：；其中，I、D、C、T分别是每个标准化参数的偏差指数；wI、wD、wC、wT分别是分配给泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T的权重。。

24、0014所述第一预警程度的确认包括，设定预警值W的预警阈值W1；将预警值W和预警阈值W1进行比对，并根据比对结果确定第一预警程度，所述第一预警程度包括第一等级预警、第二等级预警和第三等级预警，且设定第一等级预警第二等级预警第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为良好时，若WW1，则确定为第一等级预警；若WW1，则确定为第二等级预警；若WW1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为中等时，若W1/2W1，则确定为第一等级预警；若W1/2W1，则确定为第二等级预警；若W1/2W1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为非常低时，若W1/4W1，则确定为第一等级预警；若W1/4W1，则确定为。

25、第二等级预警；若W1/4W1，则确定为第三等级预警。0015作为本发明所述变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的一种优选方案，其中：所述预警修正模块结合第一参数，选取对应的修正系数对所述第一预警程度进行修正，具体步骤如下：若绝缘监测模型准确性为良好，且当前变电站为第一电磁场强度，则所述预警修正模块判定无需对预警值W进行修正；绝缘监测模型准确性为良好，且当前变电站为第二电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第一预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为中等，且当前变电站为第一电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第二预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为中等，且当。

26、前变电站为第二电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第三预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为非常低，且当前变电站为第一电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第四预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为非常低，且当前变电站为第二电磁场强度，则所述预警修正模块判定选用第五预警值修正系数对预警值W进行修正；所述预警修正模块设有对修正后的预警值W的计算方法，设定修正后的预警值W=Wex，其中，x=1，2，3，4，5；e1为第一预警值修正系数，e2为第二预警值修正系数，说明书3/10 页8CN 117517908 A8e3为第三预警值修正系数，e4为第四预警值修正系数。

27、，e5为第五预警值修正系数；1e1e2e3e4e52。0016第二方面，本发明实施例提供了一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测方法，其包括：获取变电站的第一参数；所述第一参数包括电场强度和磁场强度；采集变电站全站容性设备的第二参数，并根据所述第二参数构建绝缘监测模型；所述第二参数包括泄漏电流、介质损耗和电容量；根据多级关联规则评估所述绝缘监测模型的准确性；所述多级关联规则包括目标关联、横向关联和时间线关联；根据所述绝缘监测模型的准确性，确定变电站全站容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合所述第一参数修正预警程度，形成最终预警程度，也即最终的容性设备绝缘监测状态。0017第三方面，本发明实施例提。

28、供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的任一步骤。0018第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的任一步骤。0019本发明有益效果为本发明充分考虑了电磁场强度对变电站容性设备绝缘监测的影响，通过综合电场强度、磁场强度以及传统的泄漏电流和介质损耗等参数，建立更全面的绝缘监测模型。本发明能够更准确地评估和预测绝缘性能，从而提高变电站设备的运行安全性和可靠性。特别地，本发明通。

29、过多级关联模块和预警修正模块，能够更精确地判断和修正预警程度，从而提高变电站设备的运行安全性和可靠性。此外，本发明利用LSTM模型进行时间序列分析，增强了绝缘监测的准确性和及时性。这些功能的结合，使得本发明在处理复杂电磁环境下的绝缘监测问题时，表现出更高的效率和可靠性。附图说明0020为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。0021图1为变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的结构图。0022图2为变电站。

30、全站容性设备绝缘一体化监测系统的整体流程图。具体实施方式0023为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。0024在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。说明书4/10 页9CN 1175179。

31、08 A90025其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。0026本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。0027同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了。

32、便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。0028本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。0029实施例1参照图1和图2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种变电站全站容性设备绝。

33、缘一体化监测系统，主要由获取模块、模型构建模块、多级关联模块，以及预警修正模块构成。0030具体的，获取模块主要包括第一获取子模块和第二获取子模块。第一获取子模块用于获取变电站的第一参数，而第二获取子模块用于采集第二参数。其中，第一参数包括通过电场传感器获取的电场强度和通过磁场传感器获取的磁场强度。第二参数则包括变电站容性设备的泄漏电流、介质损耗和电容量。0031模型构建模块主要是根据第一获取子模块所获取的电场强度建立电场强度模型，根据磁场强度建立磁场强度模型，以及根据第二参数构建绝缘监测模型。其中，第一获取子模块通过电场传感器获取电场强度后，传输至模型构建模块，构成如下电场强度模型：；其中，。

34、T是温度；H是湿度；是温度相关的介质电容率；Q是电荷量；A是面积；E是原始电场强度；f（H）是湿度函数；E是结合湿度影响的电场强度模型，单位为伏特每米，也即V/m。0032同样，第一获取子模块通过磁场传感器获取磁场强度后，传输至模型构建模块，构成如下磁场强度模型：；说明书5/10 页10CN 117517908 A10其中，B是基于毕奥萨伐尔定律计算的原始磁场强度；g(T,H)是调整因子，根据温度T和湿度H的变化来调整磁场强度；B是结合调整因子后的磁场强度模型，单位为特斯拉T；是磁导率；I是电流；r是从电流元到观察点的距离。0033接着，模型构建模块将电场强度模型和磁场强度模型进行拟合，然后设。

35、定阈值Q，并将阈值Q与拟合结果进行比较，得到变电站的电磁场强度等级，具体包括如下步骤：首先，根据电场强度模型计算电场能量密度uE，具体公式如下：；同时，根据磁场强度模型计算磁场能量密度uB，具体公式如下：；然后，将电场能量密度uE和磁场能量密度uB进行拟合，具体公式如下：；其中，uEM是电磁场能量密度；和是用于调节电场和磁场影响的系数；n和m是幂指数，反映电场和磁场强度对总能量密度影响的非线性关系。0034最后，比较电磁场能量密度uEM和阈值Q：若电磁场能量密度uEM阈值Q，则判定为第一电磁场强度；若电磁场能量密度uEM阈值Q，则判定为第二电磁场强度。其中，设定第一电磁场强度第二电磁场强度。0。

36、035需要说明的是，阈值Q设定方式为：1.参考标准：查阅国际和国家标准，如ICNIRP或IEEE，了解电磁场的安全限制指导原则。2.环境评估：考虑变电站所处的环境，如居住区、商业区或工业区，因为不同环境对电磁辐射的容忍度不同。3.数据收集：收集关于电磁辐射对人体健康和电子设备的影响的科学研究和实证数据。4.风险评估：评估电磁辐射对周围环境和人群的潜在风险。确定阈值Q：基于上述信息和专业建议，确定一个具体的安全阈值。5.在变电站实施该阈值，并定期监测以确保安全标准得到遵守。0036进一步的，模型构建模块构建的绝缘监测模型通过如下公式表达：;其中，Ileak是泄漏电流；D是介质损耗；是电容量的倒数。

37、，C是电容量；T是温度；说明书6/10 页11CN 117517908 A11IleakD是泄漏电流和介质损耗的交互项；M是列向量，表示绝缘监测模型；是列向量，包含泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T的系数；X是矩阵。0037需要注意的是，该绝缘监测模型被表示为一个多元回归模型，其中包含非线性项和交互项，通过用矩阵形式表示，这样可以更加简洁和强大。在矩阵X的构建中，通过选择变量及变量的交互项，使矩阵能够捕捉到影响绝缘性能的主要因素。而这些变量不仅直接关联到设备的物理和化学特性，而且通过交互项能够揭示不同参数间的相互作用，为更深入的分析提供了基础。其次，通过特征选择和多重共线性检。

38、测，优化后的矩阵避免了不必要的复杂性和潜在的过拟合问题。这意味着模型更加稳健，能够在不同的运行条件下提供可靠的预测。例如，通过排除相关性较低的变量，模型专注于那些对绝缘状态影响最大的因素，从而提高了分析的准确性。此外，通过统计方法进一步增强了模型的泛化能力，有助于从大量数据中提取最关键的信息，同时控制模型的复杂度，防止过度依赖特定的数据集。最后，优化后的矩阵确保了不同量级的变量可以在同一标准下比较和分析，这对于维持模型的一致性和可比性至关重要。也就是说，这个优化的绝缘监测模型为变电站容性设备的绝缘监测提供了一个强大、灵活且可靠的分析工具，能够有效地评估和预测设备的绝缘状态，从而有助于提前识别潜。

39、在的故障和维护需求，保障电力系统的稳定和安全运行。0038更进一步的，多级关联模块用于执行多级关联规则，评估绝缘监测模型的准确性。多级关联规则包括目标关联、横向关联和时间线关联。该模块首先通过构建时间线关联，然后评估绝缘监测模型的准确性，如果时间线关联的评估结果为正常，则说明绝缘监测模型的准确性为良好，此时无需过多关注，继续实时监测并定期进行横向关联的验证，确保数据一致性或合理差异即可；如果时间线关联的评估结果为异常，则需要结合目标关联和横向关联进行共同评估后确认绝缘监测模型的准确度。0039具体的，构建时间线关联，具体步骤如下：收集历史监控数据，历史监控数据包括矩阵X的所有参数，并从当前运行。

40、的容性设备中收集相同类型的实时参数；使用绝缘监测模型处理历史监控数据，生成历史监测指标，同样使用模型处理实时参数，生成实时监测指标；将历史监测指标作为输入，构建LSTM模型并训练；将实时监测指标输入到训练好的LSTM模型，通过LSTM模型分析实时监测指标的时间序列特征，判断当前绝缘监测状态是否异常，以评估绝缘监测模型的准确性。（需要说明的是，在本实施例中采用现有的LSTM模型构建技术即可，故此处不再赘述LSTM模型的详细构建过程。）当LSTM模型指示容性设备的绝缘监测状态为正常时，说明绝缘监测模型准确性良好，继续实时监测容性设备的绝缘状态，确保持续的数据流和监控，并定期使用其他容性设备的实时参。

41、数进行横向关联的验证，确认数据的一致性或合理差异。0040当LSTM模型指示容性设备的绝缘监测状态为异常时，说明绝缘监测模型准确性中等，容性设备存在潜在的问题或偏离正常运行参数范围，需进一步分析。此时，此时首先进行目标关联分析，即将异常参数与系统中预设的容性设备参数模型进行对比，以确定当前实时参数是否偏离正常运行范围，若当前实时参数处于正常运行范围，则目标关联分析的结果为正常，继续实时监测容性设备的绝缘状态，并定期进行横向关联的验证；若当前实时参数偏离正常运行范围，则立即执行横向关联的验证，以确认异常情况的真实性；当目标关联和横向关联都确认为异常时，则说明绝缘监测模型准确性非常低；此外，分析这。

42、次异常事件，评估是否需要对绝缘监测模型进行调整，并根据新的数据和发现更新LSTM模型和绝缘说明书7/10 页12CN 117517908 A12监测模型。0041通过多级关联模块，本发明可以提高预测准确性，通过使用LSTM模型分析历史和实时监测数据，可以更准确地预测绝缘状态的变化趋势。LSTM模型擅长处理时间序列数据，能够捕捉到数据中的长期依赖关系，从而提高预测的准确性。当LSTM模型指示异常时，可以及时识别出潜在的绝缘问题，即使在外观上设备看似运行正常。这有助于提前采取预防措施，避免潜在的故障或事故。此外，本发明允许对绝缘监测模型进行持续的动态监测和评估。通过不断地分析实时数据，可以实时评估。

43、模型的准确性，并根据最新的数据进行调整和优化。并且，结合目标关联和横向关联分析，可以从多个角度评估绝缘状态。这种全面的分析有助于更准确地判断设备的健康状况，并识别可能影响绝缘性能的各种因素。最后，通过提前识别和解决潜在问题，可以减少紧急维护的需要，从而降低维护成本和减少设备的停机时间。0042预警修正模块用于根据多级关联模块的绝缘监测模型的准确性评估结果，确定容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合第一获取子模块获取的第一参数对预警程度进行修正，输出最终预警程度，实现电站全站容性设备绝缘一体化监测。0043具体的，设定历史监控数据中的正常范围或阈值：Ileak,norm、Dnorm、Cnorm、。

44、Tnorm，并根据参数泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T，计算预警值W，具体步骤为：对每个参数进行标准化处理，计算每个标准化参数的偏差指数；综合所有偏差指数，计算总的偏差指数，并作为预警值W。0044预警值W通过如下公式表示：；其中，I、D、C、T分别是每个标准化参数的偏差指数；wI、wD、wC、wT分别是分配给泄漏电流Ileak、介质损耗D、电容量C，以及温度T的权重。0045进一步的，第一预警程度的确认包括设定预警值W的预警阈值W1。将预警值W和预警阈值W1进行比对，并根据比对结果确定第一预警程度，第一预警程度包括第一等级预警、第二等级预警和第三等级预警，且设定第一等级预。

45、警第二等级预警第三等级预警。0046当绝缘监测模型准确性为良好时，若WW1，则确定为第一等级预警；若WW1，则确定为第二等级预警；若WW1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为中等时，若W1/2W1，则确定为第一等级预警；若W1/2W1，则确定为第二等级预警；若W1/2W1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为非常低时，若W1/4W1，则确定为第一等级预警；若W1/4W1，则确定为第二等级预警；若W1/4W1，则确定为第三等级预警。0047更进一步的，预警修正模块结合第一参数，选取对应的修正系数对第一预警程度进行修正。具体为：若绝缘监测模型准确性为良好，且当前变电站为第一电磁场。

46、强度，则预警修正模块判定无需对预警值W进行修正；绝缘监测模型准确性为良好，且当前变电站为第二电磁场强度，则预警修正模块判定选用第一预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为中等，且当前变电站为第一电磁场强度，则预警修正模块判定选用第二预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为中等，且当前变电站为第二电磁场强度，则预警修正模块判定选用第三预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为非常低，且当前变电站为第一电磁场强度，则预警修正模块判定选用第四预警值修正系数对预警值W进行修正；若绝缘监测模型准确性为非常低，且当前变电站为第说明书8/10 页13CN 117。

47、517908 A13二电磁场强度，则预警修正模块判定选用第五预警值修正系数对预警值W进行修正。0048需要注意的是，预警修正模块设有对修正后的预警值W的计算方法，设定修正后的预警值W=Wex，其中，x=1，2，3，4，5；e1为第一预警值修正系数，e2为第二预警值修正系数，e3为第三预警值修正系数，e4为第四预警值修正系数，e5为第五预警值修正系数；1e1e2e3e4e52。0049最终预警程度的确认为，如果当前变电站属于第一电磁场强度，则不考虑绝缘监测模型准确性，若W W1，则确定为第一等级预警；若W W1，则确定为第二等级预警；若WW1，则确定为第三等级预警。如果当前变电站属于第二电磁场强。

48、度，则当绝缘监测模型准确性为良好时，若W W1，则确定为第一等级预警；若W W1，则确定为第二等级预警；若WW1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为中等时，若W 1/2W1，则确定为第一等级预警；若W 1/2W1，则确定为第二等级预警；若W 1/2W1，则确定为第三等级预警；当绝缘监测模型准确性为非常低时，若W 1/4W1，则确定为第一等级预警；若W 1/4W1，则确定为第二等级预警；若W 1/4W1，则确定为第三等级预警。0050综上，本发明本充分考虑了电磁场强度对变电站容性设备绝缘监测的影响，通过综合电场强度、磁场强度以及传统的泄漏电流和介质损耗等参数，建立更全面的绝缘监测模型。。

49、本发明能够更准确地评估和预测绝缘性能，从而提高变电站设备的运行安全性和可靠性。特别地，本发明通过多级关联模块和预警修正模块，能够更精确地判断和修正预警程度，从而提高变电站设备的运行安全性和可靠性。此外，本发明利用LSTM模型进行时间序列分析，增强了绝缘监测的准确性和及时性。这些功能的结合，使得本发明在处理复杂电磁环境下的绝缘监测问题时，表现出更高的效率和可靠性。0051实施例2参照图，在第一个实施例的基础之上，本实施例还进一步提供一种变电站全站容性设备绝缘一体化监测方法，包括如下步骤：S1：获取变电站的第一参数；第一参数包括电场强度和磁场强度。0052S2：采集变电站全站容性设备的第二参数，并。

50、根据第二参数构建绝缘监测模型；第二参数包括泄漏电流、介质损耗和电容量。0053S3：根据多级关联规则评估绝缘监测模型的准确性；多级关联规则包括目标关联、横向关联和时间线关联。0054S4：根据绝缘监测模型的准确性，确定变电站全站容性设备绝缘监测的第一预警程度，并结合第一参数修正预警程度，形成最终预警程度，也即最终的容性设备绝缘监测状态。0055本实施例还提供一种计算机设备，适用于变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统的情况，包括存储器和处理器；存储器用于存储计算机可执行指令，处理器用于执行计算机可执行指令，实现如上述实施例提出的变电站全站容性设备绝缘一体化监测系统。0056该计算机设备可以是终端。