一种基于隶属度的变压器故障诊断方法技术

本发明专利技术涉及变压器故障诊断技术，具体涉及一种基于隶属度的变压器故障诊断方法，利用已知故障类型的变压器油中溶解气体数据，用聚类的方法得到每种故障对应的典型色谱数据；对于待诊断的油中溶解气体数据，逐一的计算其与每种故障的典型色谱数据相似度，再将相似度进行归一化得到对每种故障的隶属度，用隶属度刻画该待诊断数据对每种故障的隶属程度，实现故障诊断。该方法克服了三比值法、大卫三角形法等传统方法在故障边界附近容易出现误判的缺点，可精细刻画过热性故障和放电型故障的严重程度，故障诊断正确率较高。并且较之于支持向量机、人工神经网络等智能诊断方法，数学过程简单，实用。

A Transformer Fault Diagnosis Method Based on Membership Degree

The invention relates to transformer fault diagnosis technology, in particular to a transformer fault diagnosis method based on membership degree, which uses dissolved gas data in transformer oil of known fault types to obtain typical chromatographic data corresponding to each fault by clustering method, and calculates the similarity between dissolved gas data in oil to be diagnosed and typical chromatographic data of each fault one by one. Then the similarity is normalized to get the membership degree of each fault, and the membership degree is used to describe the membership degree of the data to be diagnosed for each fault, so as to realize fault diagnosis. This method overcomes the shortcomings of traditional methods such as three-ratio method and David's triangle method, which are prone to misjudgment near fault boundary. It can delineate the severity of overheating and discharge faults, and has a high accuracy in fault diagnosis. Compared with intelligent diagnosis methods such as support vector machine and artificial neural network, the mathematical process is simple and practical.

【技术实现步骤摘要】
一种基于隶属度的变压器故障诊断方法
本专利技术属于变压器故障诊断
，尤其涉及一种基于隶属度的变压器故障诊断方法。
技术介绍
电力变压器和与之配套的电抗器、电流互感器、电压互感器等是电力系统中最重要的电气设备。这些充有矿物绝缘油和以纸或压层纸板为绝缘材料的电气设备的运行状态(特别是电力变压器的运行状态)对电力系统运行的可靠性具有决定性作用。电力系统广泛采用气相色谱法来查找变压器绝缘缺陷，在电力设备预防性试验中及时发现了很多隐患，变压器油中溶解气体分析是实现变压器故障诊断最常用的方法。充油电力变压器内部结构复杂，电场和热场分布不均匀。在正常运行下，充油电气设备内部绝缘油和固体绝缘材料由于受到电场、热场及水分、氧气的作用，在铜、铁等材料的催化作用下，随运行时间的增长而发生速度缓慢的老化现象，除产生一些非气态的劣化产物外，还会产生少量的氢、低分子烃类气体和碳的氧化物。当充油设备内部存在早期故障或逐渐形成新故障时，产气量和产气速率将逐渐增大，气体在油中不断积累，并经对流和扩散作用而不断溶解，直到饱和而析出气泡。对于判断充油电气设备内部故障有价值的气体是氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于隶属度的变压器故障诊断方法,其特征是，包括以下步骤：步骤1、对变压器的DGA数据氢气H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2进行归一化处理，计算氢气占氢烃的百分比，各种烃类气体占总烃的百分比；步骤2、选取一定数据量的已知故障类型的DGA数据，包含低温过热、中温过热、高温过热、局部放电、火花放电和电弧放电六种故障，每种故障的数据不少于10条，且各种类型的数目相同，形成DGA数据集X＝{x1,x2,…,xN}；步骤3、从DGA数据集X中选择六条数据作为初始聚类中心，其中每种故障各包含一条，对DGA数据按照式(1)和式(2)进行迭代聚类，直到收敛至预先设定的精度；预设精...

【技术特征摘要】
1.一种基于隶属度的变压器故障诊断方法,其特征是，包括以下步骤：步骤1、对变压器的DGA数据氢气H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2进行归一化处理，计算氢气占氢烃的百分比，各种烃类气体占总烃的百分比；步骤2、选取一定数据量的已知故障类型的DGA数据，包含低温过热、中温过热、高温过热、局部放电、火花放电和电弧放电六种故障，每种故障的数据不少于10条，且各种类型的数目相同，形成DGA数据集X＝{x1,x2,…,xN}；步骤3、从DGA数据集X中选择六条数据作为初始聚类中心，其中每种故障各包含一条，对DGA数据按照式(1)和式(2)进行迭代聚类，直到收敛至预先设定的精度；预设精度取值小于10-3；参数γ为相似度函数的形状参数，γ＞5；上式中，xi表示第i条DGA数据，vj表示第j个聚类中心，uij表示xi对vj的隶属度，xih、vih表示xi和vj的第h个分量；步骤4、统计确定每个聚类中心所代表的故障类型，选取一个待确定故障类型的聚类中心vj，统计vj中每一种故障的数据数目，数目最大的故障即为该聚类中心代...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恩文，王力农，宋斌，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42