一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，其结构特点在于包括油中溶解气体数据实时生成单元、数据实时存储单元、数据实时分析单元和输出单元；油中溶解气体数据实时生成单元，用于模拟实时的油中溶解气体数据；数据实时存储单元，用于存储实时生成的油中溶解气体数据；数据实时分析单元，用于对实时生成的油中溶解气体数据进行分析；输出单元，用于输出最终的分析结果。本发明专利技术能在模拟现场复杂的运行环境和电磁环境，获得准确的变压器油中溶解气体数据，并进行分析，保障变压器的安全、稳定运行，对于提高诊断或预测方法的准确性具有重要意义。

A Real-time Generation and Analysis System for Dissolved Gas Data in Transformer Oil

The invention discloses a real-time generation and analysis system for dissolved gas data in transformer oil, whose structure features include a real-time generation unit, a data real-time storage unit, a data real-time analysis unit and an output unit for dissolved gas data in oil, a real-time generation unit for dissolved gas data in oil, a data real-time storage unit for simulating real-time dissolved gas data in oil, and a data real-time storage unit. Used to store real-time generated dissolved gas data in oil; real-time data analysis unit for real-time generated dissolved gas data analysis; output unit for output of the final analysis results. The invention can simulate the complex operation environment and electromagnetic environment in the field, obtain accurate dissolved gas data in transformer oil, and carry out analysis to ensure the safe and stable operation of transformer, which is of great significance for improving the accuracy of diagnosis or prediction methods.

【技术实现步骤摘要】
一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统
本专利技术涉及基于变压器油色谱的在线监测与故障诊断技术，具体涉及一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统。
技术介绍
变压器作为重要的输变电设备，其运行可靠性直接关系到整个电力系统的安全运行。为保障变压器的安全、稳定运行，常使用油中溶解气体在线监测系统对设备状态进行诊断或预测。然而，在现场实际工况中，由于复杂的运行环境和电磁环境，导致获取到的数据质量较差，无法满足诊断或预测算法训练的需求。因此，构建变压器油中溶解气体数据实时生成及分析平台，实时模拟数据并进行分析，对于提高诊断或预测方法的准确性具有重要意义。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，目的在于解决由于现场数据质量较差，无法满足诊断或预测算法训练需求的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，其结构特点在于包括油中溶解气体数据实时生成单元、数据实时存储单元、数据实时分析单元和输出单元；油中溶解气体数据实时生成单元，用于模拟实时的油中溶解气体数据；数据实时存储单元，用于存储实时生成的油中溶解气体数据；数据实时分析单元，用于对实时生成的油中溶解气体数据进行分析；输出单元，用于输出最终的分析结果。所述油中溶解气体数据实时生成单元用于按照设定的规则生成油中溶解的七种气体的数据，其中，七种气体包括：氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔，上述设定的规则如下：选择参数A＝1,B＝3,随机生成变量x∈(0,1)氢气的含量为：H2＝115×A×(-ln(x))1/B一氧化碳的含量为：CO＝1180×A×(-ln(x))1/B二氧化碳的含量为：CO2＝12670×A×(-ln(x))1/B甲烷的含量为：CH4＝89×A×(-ln(x))1/B乙烷的含量为：C2H6＝17×A×(-ln(x))1/B乙烯的含量为：C2H4＝91×A×(-ln(x))1/B乙炔的含量为：C2H2＝0.3×A×(-ln(x))1/B总烃的含量为：TOTHYDC＝CH4+C2H6+C2H4+C2H2。数据实时存储单元将实时生成的油中溶解气体数据以表格或分布图的方式存储，并能够进行查询、增加、删除的操作。所述数据实时分析单元用于从存储单元中获取数据，并按照设定的分析算法进行分析。设定的分析算法包括变压器故障预警方法和变压器故障预测方法。所述变压器故障预警方法为：对油中溶解气体的序列数据X＝{x1,x1,x2,…xn},构建似然函数：获取似然方程组：计算形状参数β和尺度参数η；计算油中溶解气体的注意值：Wattention＝η×(-ln(1-0.95))1/β；计算油中溶解气体的警示值：Walarm＝η×(-ln(1-0.995))1/β；实时计算得到的油中溶解气体的注意值和警示值。与现有技术相比，本专利技术的优异效果在于：能在复杂的运行环境和电磁环境中实时获得准确的变压器油中溶解气体数据，并进行分析，保障变压器的安全、稳定运行，对于提高诊断或预测方法的准确性具有重要意义。附图说明图1为一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统的示意图；图2为按照设定的规则生成的油中溶解气体数据的图表；图3为本专利技术中运行变压器故障预警方法获得的油中溶解H2的预警值的图表。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步详细的介绍，参考附图1所示，本专利技术公开了一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，包括油中溶解气体数据实时生成单元12、数据实时存储单元14、数据实时分析单元16和输出单元18；油中溶解气体数据实时生成单元12，用于模拟实时的油中溶解气体数据；数据实时存储单元14，用于存储实时生成的油中溶解气体数据；数据实时分析单元16，用于对实时生成的油中溶解气体数据进行分析；输出单元18，用于输出最终的分析结果。所述油中溶解气体数据实时生成单元12用于按照设定的规则生成油中溶解的七种气体的数据，其中，七种气体包括：氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔，上述设定的规则如下：选择参数A＝1,B＝3,随机生成变量x∈(0,1)氢气的含量为：H2＝115×A×(-ln(x))1/B一氧化碳的含量为：CO＝1180×A×(-ln(x))1/B二氧化碳的含量为：CO2＝12670×A×(-ln(x))1/B甲烷的含量为：CH4＝89×A×(-ln(x))1/B乙烷的含量为：C2H6＝17×A×(-ln(x))1/B乙烯的含量为：C2H4＝91×A×(-ln(x))1/B乙炔的含量为：C2H2＝0.3×A×(-ln(x))1/B总烃的含量为：TOTHYDC＝CH4+C2H6+C2H4+C2H2。数据实时存储单元14将实时生成的油中溶解气体数据以表格或分布图的方式存储，并能够进行查询、增加、删除的操作。参考图2所示，将各个气体产生的数据存储在，数据实时存储单元的对应表格中，数据实时存储单元中包含七个表格，分别对应七种气体：氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔和总烃。每个表格包含两列，其中，第一列为时间戳，格式为：“年-月-日”，第二列为数据列，用于存储实时产生的气体数据，数据实时存储单元中的各个表格的查询、增加和删除操作均是常规操作。所述数据实时分析单元16用于从存储单元中获取数据，并按照设定的分析算法进行分析。设定的分析算法包括变压器故障预警方法和变压器故障预测方法。所述变压器故障预警方法为：对油中溶解气体的序列数据X＝{x1,x1,x2,…xn},构建似然函数：获取似然方程组：计算形状参数β和尺度参数η；计算油中溶解气体的注意值：Wattention＝η×(-ln(1-0.95))1/β；计算油中溶解气体的警示值：Walarm＝η×(-ln(1-0.995))1/β；实时计算得到的油中溶解气体的注意值和警示值；其中W可以替换为任意一种油中溶解气体。参考图3所示，以氢气为例，说明上述方法，对氢气的序列数据H2＝{x1,x1,x2,…xn},构建似然函数：获取似然方程组：计算形状参数β和尺度参数η。计算H2的注意值：H2attention＝η×(-ln(1-0.95))1/β计算H2的警示值：H2alarm＝η×(-ln(1-0.995))1/β实时计算得到的油中溶解H2的预警值(包括：注意值和警示值)如表3所示；当然其他油中溶解气体的上述预警值也可以采用上述算法得出，在此不再一一详述。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式和有效性进行了描述和验证，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，其特征在于包括油中溶解气体数据实时生成单元(12)、数据实时存储单元(14)、数据实时分析单元(16)和输出单元(18)；油中溶解气体数据实时生成单元(12)，用于模拟实时的油中溶解气体数据；数据实时存储单元(14)，用于存储实时生成的油中溶解气体数据；数据实时分析单元(16)，用于对实时生成的油中溶解气体数据进行分析；输出单元(18)，用于输出最终的分析结果。

【技术特征摘要】
1.一种变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，其特征在于包括油中溶解气体数据实时生成单元(12)、数据实时存储单元(14)、数据实时分析单元(16)和输出单元(18)；油中溶解气体数据实时生成单元(12)，用于模拟实时的油中溶解气体数据；数据实时存储单元(14)，用于存储实时生成的油中溶解气体数据；数据实时分析单元(16)，用于对实时生成的油中溶解气体数据进行分析；输出单元(18)，用于输出最终的分析结果。2.根据权利要求1所述的变压器油中溶解气体数据实时生成及分析系统，其特征在于，所述油中溶解气体数据实时生成单元(12)用于按照设定的规则生成油中溶解的七种气体的数据，其中，七种气体包括：氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔，上述设定的规则如下：选择参数A＝1,B＝3,随机生成变量x∈(0,1)氢气的含量为：H2＝115×A×(-ln(x))1/B一氧化碳的含量为：CO＝1180×A×(-ln(x))1/B二氧化碳的含量为：CO2＝12670×A×(-ln(x))1/B甲烷的含量为：CH4＝89×A×(-ln(x))1/B乙烷的含量为：C2H6＝17×A×(-ln(x))1/B乙烯的含量为：C2H4＝91×A×(-ln(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祎，张鹏，齐波，白德盟，辜超，郭志红，林颖，李程启，秦佳峰，郑文杰，冯新岩，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：山东,37