【技术实现步骤摘要】
一种有载分接开关在线监测故障诊断方法
本专利技术涉及一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,尤其是一种基于相空间与改进K均值聚类的有载分接开关在线监测故障诊断方法,属于电力变压器的状态监测与故障诊断领域。
技术介绍
有载分接开关是有载调压变压器的关键组成部分,在电力系统中发挥着稳定负荷电压中心、调节无功潮流和增加电网灵活性的作用。依靠有载分接开关准确及时的动作,不仅可以减少和避免电压的大幅度波动,而且可以强制分配负荷潮流,挖掘设备无功和有功出力,保证电力系统安全可靠运行,增加电网的灵活性。有载分接开关的制造质量和运行、检修技术水平直接关系到有载调压变压器的运行安全。有载分接开关(OLTC)由选择器、切换开关和电动机组成,其性能包括电气性能和机械性能两个方面。电气性能主要指接触头接触电阻,当触头接触电阻增大时,会引起触头过热,甚至烧毁。机械性能是指OLTC操作过程中选择开关和切换开关等部件的动作顺序和时间配合,以及切换过程中是否存在卡涩和触头切换不到位等。由于机械振动容易受各种随机因素的影响,往往表现为一定的混沌特性,实际工程中很多非线性系统的振动,都采用混沌理论解释。本专利技术从混沌动力学的角度去观察OLTC的机械振动模式变化,并研究能反应OLTC操作时不同振动模式变化的动力学特征参数,为实现OLTC机械状态的在线监测与故障诊断提供依据。通过相空间重构和改进的K均值聚类的方法对分接开关故障进行监测和诊断,应用相空间重构方法和改进的K均值聚类的方法得出振动信号的相轨图几何特征,定量地描述出开关操作时不同振动模式相轨图几何特征的变化,从混沌动力学角度为机械状态监 ...
【技术保护点】
1.一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,该方法包括如下步骤:步骤1:输入有载分接开关(OLTC)振动测量数据,计算延迟时间τ;步骤2:计算嵌入维数n;步骤3:将相空间处理后得到的预处理数据,也就是步骤1和步骤2中得到的延迟时间τ和嵌入维数n,加入到PSO算法中进行优化,设置初始聚类中心;步骤4:利用随机初始化方法初始粒子群初始种群数;步骤5:计算初始每个粒子适应度,找出当前全局的最优解作为目标位置适应度,并找出当前全局最优解的位置作为目标位置;步骤6:将每个粒子的适应度和全局经历过的最好位置进行比较,若较好,则将其作为当前的最好的位置,对最好位置进行更换;步骤7:设N为迭代次数,如果达到最大迭代次数(Max_iter),结束输出最优解,得到全局最优目标,如果不是返回步骤4;步骤8:将步骤7中的全局最优目标,即粒子群优化得到的初始聚类中心,赋值给K均值聚类算法(Kmeans),Kmeans对全局最优目标进行聚类;步骤9:利用Kmeans得到的簇中心,得到四种工况下OLTC振动信号的簇中心在相空间的位置;步骤10:在获得四种工况簇中心三维坐标的基础上,计算簇中心矢量和的模与矢量夹角,从而 ...
【技术特征摘要】
1.一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,该方法包括如下步骤:步骤1:输入有载分接开关(OLTC)振动测量数据,计算延迟时间τ;步骤2:计算嵌入维数n;步骤3:将相空间处理后得到的预处理数据,也就是步骤1和步骤2中得到的延迟时间τ和嵌入维数n,加入到PSO算法中进行优化,设置初始聚类中心;步骤4:利用随机初始化方法初始粒子群初始种群数;步骤5:计算初始每个粒子适应度,找出当前全局的最优解作为目标位置适应度,并找出当前全局最优解的位置作为目标位置;步骤6:将每个粒子的适应度和全局经历过的最好位置进行比较,若较好,则将其作为当前的最好的位置,对最好位置进行更换;步骤7:设N为迭代次数,如果达到最大迭代次数(Max_iter),结束输出最优解,得到全局最优目标,如果不是返回步骤4;步骤8:将步骤7中的全局最优目标,即粒子群优化得到的初始聚类中心,赋值给K均值聚类算法(Kmeans),Kmeans对全局最优目标进行聚类;步骤9:利用Kmeans得到的簇中心,得到四种工况下OLTC振动信号的簇中心在相空间的位置;步骤10:在获得四种工况簇中心三维坐标的基础上,计算簇中心矢量和的模与矢量夹角,从而识别故障。2.根据权利要求1所述的一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,其特征在于:所述步骤1中,按设定的采样频率和采样时间整周期截取振动信号。3.根据权利要求1所述的一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,其特征在于:所述步骤1中,采用混沌原理利用互信息延迟法计算延迟时间τ。4.根据权利要求1所述的一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,其特征在于:在步骤2中,采用G-P算法计算嵌入维数n,依据G-P原理,当曲线的线性部分不再变化,就可以得出嵌入维数n。5.根据权利要求3所述的一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,其特征在于:在步骤1中,计算时间延迟τ还可以使用自关联函数法和平均位移法。6.根据权利要求4所述的一种有载分接开关在线监测故障诊断方法,其特征在于:在步骤2中,计算嵌入维数n还可以使用Cao算法。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:许洪华,王春宁,张勇,马宏忠,陈冰冰,严岩,刘宝稳,
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司南京供电分公司,河海大学,国网江苏省电力有限公司,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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