一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法，包括以下步骤：步骤S1:建立变压器的回复电压数据库;步骤S2:根据回复电压数据库，采用模糊C均值聚类进行绝缘等级的划分；步骤S3:根据回复电压数据库,基于标度扩展法计算评价指标的权重;步骤S4:根据步骤S2得到的绝缘等级的划分和步骤S3得到的评价指标的权重，基于改进理想解法诊断出待评估变压器的绝缘等级。本发明专利技术能够实现对电力变压器油纸绝缘状态的实现分级诊断，诊断结果与变压器实际情况相符，说明该分级诊断方法是准确性可靠的，具有良好的工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法
本专利技术涉及一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法。
技术介绍
目前对于变压器油纸绝缘的状态评估大多采用提取一些变压器运行中特征量(如油中溶解气体、绝缘油中酸值、含水量等)，并运用数学方法对绝缘状态进行综合评估。已有相关研究通过模糊综合评估法、粗糙集和证据理论等方法对油纸绝缘状态的综合评估，但以上的评估方法中，均只是对变压器油纸绝缘体状态进行定性评估，并未提出对油纸绝缘状态的具体分级和分级诊断方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法，基于不同绝缘状态的变压器回复电压测试数据，结合一种改进的理想解法，提出对变压器绝缘状态的分级诊断方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法,包括以下步骤：步骤S1:建立变压器的回复电压数据库；步骤S2:根据回复电压数据库，采用模糊C均值聚类进行绝缘等级的划分；步骤S3:根据回复电压数据库,基于标度扩展法计算评价指标的权重；步骤S4:根据步骤S2得到的绝缘等级的划分和步骤S3得到的评价指标的权重，基于改进理想解法诊断出待评估变压器的绝缘等级。进一步的，所述步骤S1具体为:步骤S11:基于不同绝缘状态的油纸绝缘变压器的回复电压实测数据，提取回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值；步骤S12:将回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值，分别定义为建立回复电压原始数据库。进一步的，所述步骤S2具体为：根据步骤S1建立变压器的回复电压数据库,采用通过模糊C均值聚类法，将数据库分为4组数据，分别对应4个绝缘等级：Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级，Ⅳ级。进一步的，所述步骤S3具体为：步骤S31:根据步骤S1得到回复电压原始数据库，对3个评价指标按照重要程度递减的方式进行排序为：步骤S32:根据标度值含义比较两个相邻指标重要性得到标度值ti，按照式(1)可获得判断矩阵A；步骤S33：根据式(2)计算评价指标的权重α1，α2，α3。进一步的，所述步骤S4具体为：步骤S41：决策矩阵由根据步骤S2得到的4级状态指标的标准值和待评价变压器的回复电压指标实际测量向量(p51，p52，p53)构成，如式(3)；步骤S42：按公式(4)对决策矩阵P进行归一化处理，得到归一化后决策矩阵X＝[xij]。步骤S43：利用由式(2)计算的指标权重αi(i＝1,2,3)与归一化后决策矩阵X相乘得到加权后的决策矩阵V＝[vij]＝[αixij]。步骤S44:按公式(5)-(6)获取各指标正理想解S+与负理想解S-,其中效益型指标为：tpeak；成本型指标为：urmax，sr。步骤S45:根据式(7)分别计算出各标准状态和待评价对象的指标向量与正理想解Sj+的垂直距离Di，根据距离Di所落的标准状态向量距离区间，即诊断出待评价对象的绝缘状态等级。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术提出的结合改进理想解法的变压器油纸绝缘状态综合评估体系，通过实例验证能够实现对变压器的绝缘状态进行分级评估，其评估结果可为不同的变压器制定检修策略提供参考，并为变压器剩余寿命的评估提供一定依据。2、本专利技术采用标度扩展法对评估指标的重要程度进行比较，计算得到各评估指标的权重，使诊断结果更加客观。3、本专利技术根据多台变压器回复电压法的测试数据，进行模糊聚类分析，建立绝缘状态的分级标准向量表，为待评估油纸绝缘状态提供可靠的参考依据。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术提供一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法，包括以下步骤：步骤S1:建立变压器的回复电压数据库；步骤S11:基于不同绝缘状态的油纸绝缘变压器的回复电压实测数据，提取回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值；步骤S12:将回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值，分别定义为建立回复电压原始数据库。步骤S2:根据回复电压数据库，采用模糊C均值聚类进行绝缘等级的划分；根据步骤S1建立变压器的回复电压数据库,采用通过模糊C均值聚类法，将数据库分为4组数据，分别对应4个绝缘等级：Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级，Ⅳ级。步骤S3:根据回复电压数据库,基于标度扩展法计算评价指标的权重；步骤S31:根据步骤S1得到回复电压原始数据库，对3个评价指标按照重要程度递减的方式进行排序为：步骤S32:根据表1标度值含义比较两个相邻指标重要性得到标度值ti，按照式(1)可获得判断矩阵A；表1各标度值的含义步骤S33：根据式(2)计算评价指标的权重α1，α2，α3步骤S4:根据步骤S2得到的绝缘等级的划分和步骤S3得到的评价指标的权重，基于改进理想解法诊断出待评估变压器的绝缘等级。步骤S41：决策矩阵由根据步骤S2得到的4级状态指标的标准值和待评价变压器的回复电压指标实际测量向量(p51，p52，p53)构成，如式(3)；步骤S42：按公式(4)对决策矩阵P进行归一化处理，得到归一化后决策矩阵X＝[xij]。步骤S43：利用由式(2)计算的指标权重αi(i＝1,2,3)与归一化后决策矩阵X相乘得到加权后的决策矩阵V＝[vij]＝[αixij]。步骤S44：按公式(5)-(6)获取各指标正理想解S+与负理想解S-,其中效益型指标为：tpeak；成本型指标为：urmax，sr。步骤S45：根据式(7)分别计算出各标准状态和待评价对象的指标向量与正理想解Sj+的垂直距离Di，根据距离Di所落的标准状态向量距离区间，即诊断出待评价对象的绝缘状态等级:为了让一般技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，以下结合附图对本专利技术进行详细介绍。实施例1：根据步骤S1，选取30台不同老化程度的变压器的回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值作为建立标准绝缘等级状态指标向量表的初始数据库。另选4台不同变压器分别作为绝缘等级待诊断的对象，如表2所示，进行方法应用举例:表2待评估变压器测量信息与实际状况根据步骤S2，通过模糊C均值聚类法，将数据库分为4组数据，分别对应4个绝缘等级，如表3所示。表3绝缘状态分级的标准向量表根据步骤S3，基于标度扩展法计算不同评价指标的权重。根据已有研究结论，获得判别矩阵A，根据式(2)可计算评价指标的权重分别为[0.3306,0.2066,0.4628]。根据步骤S4，根据步骤S2得到的绝缘等级的划分和步骤S3得到的评价指标的权重，基于改进理想解法诊断出待评估变压器的绝缘等级。首先，根据式(3)对表2、表3数据形成评估决策矩阵P；其次，根据公式(4)对其进行归一化后，与步骤3计算的权重结果相乘得到对应加权决策矩阵V；最后根据公式(5)-(7)，可分别计算出不同绝缘状态等级与待评估对象与理想解的距离Di。根据计算结果便可确定变压器的绝缘状态等级，不同绝缘状态等级标准Di计算结果见表4，各变压器的绝缘等级诊断结果见表5所示。表4标准状态等级Di计算结果表5各待评估变压器的绝缘等级结果根据表5的诊断结果分析：待诊断变压器中T1为已退役变压器，D1>0.0715，故绝缘等级为Ⅳ级(绝缘老本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:建立变压器的回复电压数据库；步骤S2:根据回复电压数据库，采用模糊C均值聚类进行绝缘等级的划分；步骤S3:根据回复电压数据库,基于标度扩展法计算评价指标的权重；步骤S4:根据步骤S2得到的绝缘等级的划分和步骤S3得到的评价指标的权重，基于改进理想解法诊断出待评估变压器的绝缘等级。

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:建立变压器的回复电压数据库；步骤S2:根据回复电压数据库，采用模糊C均值聚类进行绝缘等级的划分；步骤S3:根据回复电压数据库,基于标度扩展法计算评价指标的权重；步骤S4:根据步骤S2得到的绝缘等级的划分和步骤S3得到的评价指标的权重，基于改进理想解法诊断出待评估变压器的绝缘等级。2.根据权利要求1所述一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法，其特征在于：所述步骤S1具体为:步骤S11:基于不同绝缘状态的油纸绝缘变压器的回复电压实测数据，提取回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值；步骤S12:将回复电压最大值urmax，峰值时间tpeak，初始斜率sr在充电区间的平均值，分别定义为建立回复电压原始数据库。3.根据权利要求2所述的一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：根据步骤S1建立变压器的回复电压数据库,采用通过模糊C均值聚类法，将数据库分为4组数据，分别对应4个绝缘等级：Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级，Ⅳ级。4.根据权利要求3所述的一种电力变压器油纸绝缘状态的分级诊断方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹阳，林超群，叶荣，何津，何倩玲，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35