磁控并联电抗器运行健康状态评估方法技术

本发明专利技术公开了一种磁控并联电抗器运行健康状态评估方法，它包括1、考虑磁控并联电抗器运行特性，针对性的选取磁控并联电抗器运行健康状态评价的指标，并获取评价指标的实测值；2、由电抗器预防性试验规程和现场调研的数据，对评价指标实测值进行归一化处理，得到同一度量单位的评价指标量化值；3、利用模糊理论对评价指标的量化值进行状态等级隶属度的求解，得到各评价指标对于不同状态等级隶属度的大小；4、利用证据理论评估模型，对磁控电抗器的运行健康状态进行综合评估，确定磁控电抗器的运行状态。本发明专利技术不需要大量的先验数据进行样本学习，能准确的对电抗器运行状态进行诊断。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，它包括1、考虑磁控并联电抗器运行特性，针对性的选取磁控并联电抗器运行健康状态评价的指标，并获取评价指标的实测值；2、由电抗器预防性试验规程和现场调研的数据，对评价指标实测值进行归一化处理，得到同一度量单位的评价指标量化值；3、利用模糊理论对评价指标的量化值进行状态等级隶属度的求解，得到各评价指标对于不同状态等级隶属度的大小；4、利用证据理论评估模型，对磁控电抗器的运行健康状态进行综合评估，确定磁控电抗器的运行状态。本专利技术不需要大量的先验数据进行样本学习，能准确的对电抗器运行状态进行诊断。【专利说明】
本专利技术涉及变电设备运行状态评估
，具体地指一种磁控并联电抗器运行 健康状态评估方法。
技术介绍
随着我国电力网络现代化程度的不断提高，输变电设备从计划检修到状态检修的 转变是电网发展的必然趋势。高压并联电抗器是电力网络中一类重要的输变电设备，其起 着调节线路无功分布、改善沿线工频电压分布、提高电网电能输送效率、增强系统稳定性的 作用，因此电抗器运行状况关系到整个电力网络的安全稳定运行。高压并联电抗器在运行 过程中受到局部过热、绝缘老化、振动和噪声等因素的影响，设备运行状态及性能出现故障 是难以避免的。因此，能在电抗器运行的过程中，对其综合状态做出一个准确的诊断，及时 发现电抗器潜在的故障，能降低电抗器事故发生的概率。 目前，针对高压并联电抗器、特别是磁控并联电抗器的运行健康状态评估方法较 少。大部分是以油中溶解气体分析法为主。早期的电抗器健康状态油中溶解气体诊断方法 有色谱分析法和三比值法，这两种方法实现简单，但准确性不高，且考虑的状态量较少，不 足以全面的反映电抗器的运行状态。针对这些缺点，其它学者提出了神经网络的电抗器故 障诊断方法及贝叶斯网络评估方法，人工神经网络具有强大的自学功能和数据处理能力， 但其需要大量的样本进行前期训练学习；贝叶斯网络评价法综合考虑电抗器的历史、当前 和未来状态，由贝叶斯网络确定电抗器的综合状态，但该评价方法同样需要大量的历史数 据作为贝叶斯网络的训练样本。目前电抗器健康状态评估均是对预防性试验或检修试验获 得的状态量当前值作为原始的信息进行分析，针对状态量变化趋势的研究较少。 参考文献：国家电网公司企业标准Q/GDW169 - 2008《油浸式变压器（电抗器）状 态评价导则》。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种，本专利技术考 虑选取预防性试验和在线监测数据作为原始的状态量，应用模糊方法和证据理论构建电抗 器健康状态评价体系。本专利技术提出的磁控电抗器运行健康状态评估方法能够指导生产运 行，状态检修和故障诊断工作。 为实现此目的，本专利技术所设计的，其特征 在于，它包括如下步骤： 步骤S1 :对磁控并联电抗器进行反映磁控并联电抗器绝缘问题的油化试验，从而 得到被测磁控并联电抗器的油介质损耗真实值、微水含量真实值和油击穿电压真实值； 对上述磁控并联电抗器进行油中溶解气体分析试验，从而得到被测磁控并联电抗 器的电抗器油内的氢气含量真实值、氢气产生速度真实值、乙炔含量真实值、乙炔产生速度 真实值、总烃含量真实值和总烃产生速度真实值； 对上述磁控并联电抗器进行振动噪声测量试验，从而得到被测磁控并联电抗器的 振动整幅真实值和噪声声级真实值； 步骤S2 :采用如下相对劣化度计算公式，对步骤1中得到的各个真实值进行归一 化处理，所述相对劣化度计算公式包括升阶的劣化度计算公式和降阶的劣化度计算公式， 其中，所述被测磁控并联电抗器的油击穿电压真实值通过降阶的劣化度计算公式进行归一 化处理； 上述油介质损耗真实值、微水含量真实值、振动整幅真实值、噪声声级真实值、氢 气含量真实值、氢气产生速度真实值、乙炔含量真实值、乙炔产生速度真实值、总烃含量真 实值和总烃产生速度真实值分别通过升阶的劣化度计算公式进行归一化处理； 上述降阶的劣化度计算公式为： 【权利要求】1. 一种，其特征在于，它包括如下步骤： 步骤Sl:对磁控并联电抗器进行反映磁控并联电抗器绝缘问题的油化试验，从而得到 被测磁控并联电抗器的油介质损耗真实值、微水含量真实值和油击穿电压真实值； 对上述磁控并联电抗器进行油中溶解气体分析试验，从而得到被测磁控并联电抗器的 电抗器油内的氢气含量真实值、氢气产生速度真实值、乙炔含量真实值、乙炔产生速度真实 值、总烃含量真实值和总烃产生速度真实值； 对上述磁控并联电抗器进行振动噪声测量试验，从而得到被测磁控并联电抗器的振动 整幅真实值和噪声声级真实值； 步骤S2 :采用如下相对劣化度计算公式，对步骤1中得到的各个真实值进行归一化处 理，所述相对劣化度计算公式包括升阶的劣化度计算公式和降阶的劣化度计算公式，其中， 所述被测磁控并联电抗器的油击穿电压真实值通过降阶的劣化度计算公式进行归一化处 理； 上述油介质损耗真实值、微水含量真实值、振动整幅真实值、噪声声级真实值、氢气含 量真实值、氢气产生速度真实值、乙炔含量真实值、乙炔产生速度真实值、总烃含量真实值 和总烃产生速度真实值分别通过升阶的劣化度计算公式进行归一化处理； 上述降阶的劣化度计算公式为：上述升阶的劣化度计算公式为：上述公式1中的X为上述油击穿电压真实值，a为预设的油击穿电压状态量下限阈值，b为预设的油击穿电压状态量上限阈值，X1为油击穿电压真实值归一化后的值； 上述公式2中，所述X'为油介质损耗真实值，a'为油介质损耗状态量下限阈值，b' 为油介质损耗状态量上限阈值，X2为油介质损耗真实值归一化后的值； 或者，所述X'为微水含量真实值，a'为微水含量下限阈值，b'为微水含量上限阈值，X2为微水含量真实值归一化后的值； 或者，所述X'为振动整幅真实值，a'为振动整幅状态量下限阈值，b'为振动整幅状 态量上限阈值，X2为振动整幅真实值归一化后的值； 或者，所述X'为噪声声级真实值，a'为噪声声级状态量下限阈值，b'为噪声声级状 态量上限阈值，X2为噪声声级真实值归一化后的值； 或者，所述X'为电抗器油内的氢气含量真实值，a'为电抗器油内的氢气含量状态量 下限阈值，b'为电抗器油内的氢气含量状态量上限阈值，X2为电抗器油内的氢气含量真实 值归一化后的值； 或者，所述X'为电抗器油内的氢气产生速度真实值，a'为电抗器油内的氢气产生速 度状态量下限阈值，b'为电抗器油内的氢气产生速度状态量上限阈值，X2为电抗器油内的 氢气产生速度真实值归一化后的值； 或者，所述X'为电抗器油内的乙炔含量真实值，a'为电抗器油内的乙炔含量状态量 下限阈值，b'为电抗器油内的乙炔含量状态量上限阈值，X2为电抗器油内的乙炔含量真实 值归一化后的值； 或者，所述X'为电抗器油内的乙炔产生速度真实值，a'为电抗器油内的乙炔产生速 度下限阈值，b'为电抗器油内的乙炔产生速度上限阈值，X2为电抗器油内的乙炔产生速度 真实值归一化后的值； 或者，所述X'为电抗器油内的总烃含量真实值，a'为电抗器油内的总烃含量状态量 下限阈值，b'为电抗器油内的总烃含量状态量上限阈值，X2为电抗器油内的总烃含量真实 值归一化后的值； 或者，所述X'本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控并联电抗器运行健康状态评估方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤S1：对磁控并联电抗器进行反映磁控并联电抗器绝缘问题的油化试验，从而得到被测磁控并联电抗器的油介质损耗真实值、微水含量真实值和油击穿电压真实值；对上述磁控并联电抗器进行油中溶解气体分析试验，从而得到被测磁控并联电抗器的电抗器油内的氢气含量真实值、氢气产生速度真实值、乙炔含量真实值、乙炔产生速度真实值、总烃含量真实值和总烃产生速度真实值；对上述磁控并联电抗器进行振动噪声测量试验，从而得到被测磁控并联电抗器的振动整幅真实值和噪声声级真实值；步骤S2：采用如下相对劣化度计算公式，对步骤1中得到的各个真实值进行归一化处理，所述相对劣化度计算公式包括升阶的劣化度计算公式和降阶的劣化度计算公式，其中，所述被测磁控并联电抗器的油击穿电压真实值通过降阶的劣化度计算公式进行归一化处理；上述油介质损耗真实值、微水含量真实值、振动整幅真实值、噪声声级真实值、氢气含量真实值、氢气产生速度真实值、乙炔含量真实值、乙炔产生速度真实值、总烃含量真实值和总烃产生速度真实值分别通过升阶的劣化度计算公式进行归一化处理；上述降阶的劣化度计算公式为：x1=1x≤ab-xb-aa<x≤b0x>b---(1)]]>上述升阶的劣化度计算公式为：x2=0x′≤a′x′-a′b′-a′a′<x′≤b′1x′>b′---(2)]]>上述公式1中的x为上述油击穿电压真实值，a为预设的油击穿电压状态量下限阈值，b为预设的油击穿电压状态量上限阈值，x1为油击穿电压真实值归一化后的值；上述公式2中，所述x′为油介质损耗真实值，a′为油介质损耗状态量下限阈值，b′为油介质损耗状态量上限阈值，x2为油介质损耗真实值归一化后的值；或者，所述x′为微水含量真实值，a′为微水含量下限阈值，b′为微水含量上限阈值，x2为微水含量真实值归一化后的值；或者，所述x′为振动整幅真实值，a′为振动整幅状态量下限阈值，b′为振动整幅状态量上限阈值，x2为振动整幅真实值归一化后的值；或者，所述x′为噪声声级真实值，a′为噪声声级状态量下限阈值，b′为噪声声级状态量上限阈值，x2为噪声声级真实值归一化后的值；或者，所述x′为电抗器油内的氢气含量真实值，a′为电抗器油内的氢气含量状态量下限阈值，b′为电抗器油内的氢气含量状态量上限阈值，x2为电抗器油内的氢气含量真实值归一化后的值；或者，所述x′为电抗器油内的氢气产生速度真实值，a′为电抗器油内的氢气产生速度状态量下限阈值，b′为电抗器油内的氢气产生速度状态量上限阈值，x2为电抗器油内的氢气产生速度真实值归一化后的值；或者，所述x′为电抗器油内的乙炔含量真实值，a′为电抗器油内的乙炔含量状态量下限阈值，b′为电抗器油内的乙炔含量状态量上限阈值，x2为电抗器油内的乙炔含量真实值归一化后的值；或者，所述x′为电抗器油内的乙炔产生速度真实值，a′为电抗器油内的乙炔产生速度下限阈值，b′为电抗器油内的乙炔产生速度上限阈值，x2为电抗器油内的乙炔产生速度真实值归一化后的值；或者，所述x′为电抗器油内的总烃含量真实值，a′为电抗器油内的总烃含量状态量下限阈值，b′为电抗器油内的总烃含量状态量上限阈值，x2为电抗器油内的总烃含量真实值归一化后的值；或者，所述x′为电抗器油内的总烃产生速度真实值，a′为电抗器油内的总烃产生速度下限阈值，b′为电抗器油内的总烃产生速度上限阈值，x2为电抗器油内的总烃产生速度真实值归一化后的值；上述公式1中的x1和公式2中的x2组成Xn，所述Xn为上述各个真实值归一化后的值；上述公式1中的a和b以及公式2中的a′和b′均为预设值，该预设值根据预防性试验规程和现场调研确定；步骤S3：根据国家电网公司企业标准《油浸式变压器(电抗器)状态评价导则》将磁控并联电抗器的评价指标和电抗器运行健康状态分别划分为四种状态等级，分别为正常状态S1、注意状态S2、异常状态S3和严重状态S4，所述磁控并联电抗器的评价指标包括油介质损耗、微水含量、油击穿电压、氢气含量、氢气产生速度、乙炔含量、乙炔产生速度、总烃含量、总烃产生速度、振动整幅和噪声声级；步骤S4：采用半梯与半岭相结合的隶属度函数来确定上述各个真实值对于上述四种状态等级的隶属度，各状态等级隶属度的计算公式为：μ1(xn)=1xn≤a112-12sin[πa2-a1(xn-a1+a22)]a1<xn≤a20xn>a2---(3)]]>μ2(xn)=12+12sin[πa2-a1(xn-a1+a22)]a1<xn≤a21a2&l...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锋，郑浩，聂德鑫，卢文华，杜振波，蔡伟，梁嗣元，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11