一种变压器健康状态评估方法技术

本发明专利技术提供一种变压器健康状态评估方法，首先通过特征层数据融合同一放电源通过超声波、特高频、高频电流三种局部放电检测方式的检测结果，基于融合信息对变压器运行状态进行评估，解决变压器监测数据单一、监测误报率高等问题。其次优选变压器状态评估的指标和状态等级划分，在此基础之上，选取评估指标权重确定的方法采用主观赋权和客观赋权的组合赋权方式，有利于克服主观因素或者客观因素对评估结果的决定性影响。然后运用可拓学中的物元分析法，通过物元和关联函数的概念将变压器局部放电各项评估指标与运行等级评价区间的关系定量化，用关联度矩阵表示。最后通过综合权重和关联度矩阵确定变压器运行状态所隶属的评价等级。价等级。价等级。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器健康状态评估方法


[0001]本专利技术属于变压器信息处理
，具体涉及一种变压器健康状态评估方法。

技术介绍

[0002]当前我国已有较多变压器运行时间超过一定年限，设备不可避免会出现绝缘老化等问题从而引起故障隐患，变压器在线监测系统在不影响变压器正常运行的前提下，通过各种传感器感知设备采集变压器运行数据，变压器状态评估系统根据运行数据构建评估模型对变压器运行进行健康状态评估，决策人员根据不同评估结果实施相应的运维策略，保证变压器安全稳定运行。所以对变压器运行状态进行评估不仅能够提前感知变压器运行状态变化，避免部分故障的发生及恶化，还能够减少由于变压器故障带来的经济损失。目前变压器在线监测系统存在监测数据单一、监测误报率高等缺点，且传统的状态评估比较简单，就是依据设备运行数据的波动范围人为的给各项指标评价进行打分，最后得到设备的综合得分，状态等级的划分也比较简单，采用“非黑即白”的评价原则，即设备运行状态只有正常和异常两种状态。随着输变电设备状态评估技术的不断发展，传统的状态评估方法由于主观因素对评估结果起决定性影响、无法对电力设备的运行状态进行细分，而逐渐被现在的评估方法所替代。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，提供一种多元信息融合和主客观组合赋权的变压器运行状态评估方法，本专利技术采用了如下技术方案：
[0004]本专利技术提供了一种变压器健康状态评估方法，用于对变压器的运行状态进行等级评价，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，针对待测变压器，采集使用不同局部放电检测方法的检测结果，对所有检测结果赋予不同权重并基于特征层数据融合结构进行融合后输入至评估模型，获取待测变压器的运行状态；步骤S2，建立变压器运行状态评估体系，该体系包括变压器评估指标权重确定模块与物元分析模型；步骤S3，变压器评估指标权重确定模块采用主、客观赋权融合的方式确定选取的各项变压器评估指标的综合权重；步骤S4，物元分析模型基于可拓学将变压器局部放电的各项评估指标与运行等级评价区间的关系定量化，并用关联度矩阵表示；步骤S5，变压器运行状态评估体系通过综合权重和关联度矩阵确定待测变压器的运行状态所隶属的评价等级。
[0005]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S3包括以下子步骤：步骤S3
‑
1，选取评估指标：以局部放电指标量为基础，采用不同检测方式对同一放电源进行检测获取对应的指标量数据，局部放电指标量包括放电次数和放电量；步骤S3
‑
2，划分状态等级：统计预定时间内局部放电指标量数据并做归一化处理，根据统计结果将选取的每个指标的范围划分为五个等级，根据实际指标数据与等级范围确定待测变压器的运行状态评价等级；步骤S3
‑
3，采用主观权重与客观权重结合的方法，计算选取的评估指标的综合权重：
[0006][0007]式中ω
gi
表示主观权重，ω
si
表示客观权重，ω
gsi
表示综合权重，m表示有m个评价指标，由上式得到综合权重为
gsi
(i＝1,2
…
m)，则待测变压器运行状态的权重矩阵为：
[0008]ω＝|ω
gs1
ω
gs2
…
ω
gsi
…
ω
gsm
|。
[0009]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S3
‑
1中采用的检测方式至少包括超声波局部放电检测、特高频局部放电检测以及高频局部放电检测。
[0010]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，变压器的运行状态等级包括优秀、良好、一般、故障以及严重故障。
[0011]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，主观权重通过对评估指标的专家打分采用G1序关系分析法确定，客观权重通过对指标数据采用熵权法确定。
[0012]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，在步骤S4中，变压器的运行状态评价对象N的所有评价指标在第j个运行状态评价等级下的关联度矩为：
[0013]K
j
＝|k
j
(v1)k
j
(v2)
…
k
j
(v
i
)
…
k
j
(v
m
)|
T
[0014]式中，k
j
(v
i
)表示待评物元在第j个运行状态评价等级下第i个评价指标的关联度，由上式得到变压器运行状态m个评价指标在n个运行状态评价等级下的综合关联度矩阵为：
[0015]K＝|K1K2…
K
j
…
K
n
|。
[0016]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，在步骤S5中，基于待测变压器运行状态的权重矩阵和综合关联度矩阵获取对应的运行状态评价矩阵：
[0017]H＝ω
·
K
[0018]在评价矩阵H中，若第j列的值最大，则表示待测变压器运行状态隶属于第j个运行状态评价等级。
[0019]本专利技术提供的一种变压器健康状态评估方法，还可以具有这样的技术特征，其中，变压器运行状态评估体系还可以基于待测变压器的运行状态评价等级提供对应的运维策略，运维策略包括正常运行、延期检修、计划检修、尽快检修以及立即检修。
[0020]专利技术作用与效果
[0021]根据本专利技术的变压器健康状态评估方法，针对变压器在线监测装置及状态评估存在不确定性、主观性和评估指标单一性等问题，首先通过特征层数据融合同一放电源通过超声波、特高频、高频电流三种局部放电检测方式的检测结果，基于融合信息对变压器运行状态进行评估，解决变压器监测数据单一、监测误报率高等问题。其次优选变压器状态评估的指标和状态等级划分，在此基础之上，选取评估指标权重确定的方法采用主观赋权和客观赋权的组合赋权方式，有利于克服主观因素或者客观因素对评估结果的决定性影响。然后运用可拓学中的物元分析法，通过物元和关联函数的概念将变压器局部放电各项评估指标与运行等级评价区间的关系定量化，用关联度矩阵表示。最后通过综合权重和关联度矩
阵确定变压器运行状态所隶属的评价等级。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例中变压器健康状态评估方法的流程图；
[0023]图2是本专利技术实施例中第一阶段信息融合状态评估过程的框架图；
[0024]图3是本专利技术实施例中变压器运行状态评估体系的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例中变压器运行状态评估指标的选取过程示意图；
[0026]图5是本专利技术实施例中综合权重的确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器健康状态评估方法，用于对变压器的运行状态进行等级评价，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，针对待测变压器，采集使用不同局部放电检测方法的检测结果，对所有检测结果赋予不同权重并基于特征层数据融合结构进行融合后输入至评估模型，获取所述待测变压器的运行状态；步骤S2，建立变压器运行状态评估体系，该体系包括变压器评估指标权重确定模块与物元分析模型；步骤S3，所述变压器评估指标权重确定模块采用主、客观赋权融合的方式确定选取的各项变压器评估指标的综合权重；步骤S4，所述物元分析模型基于可拓学将变压器局部放电的各项评估指标与运行等级评价区间的关系定量化，并用关联度矩阵表示；步骤S5，所述变压器运行状态评估体系通过所述综合权重和所述关联度矩阵确定所述待测变压器的运行状态所隶属的评价等级。2.根据权利要求1所述的一种变压器健康状态评估方法，其特征在于：其中，所述步骤S3包括以下子步骤：步骤S3
‑
1，选取评估指标：以局部放电指标量为基础，采用不同检测方式对同一放电源进行检测获取对应的指标量数据，所述局部放电指标量包括放电次数和放电量；步骤S3
‑
2，划分状态等级：统计预定时间内局部放电指标量数据并做归一化处理，根据统计结果将选取的每个指标的范围划分为五个等级，根据实际指标数据与等级范围确定待测变压器的运行状态评价等级；步骤S3
‑
3，采用主观权重与客观权重结合的方法，计算选取的评估指标的综合权重：式中ω
gi
表示主观权重，ω
si
表示客观权重，ω
gsi
表示综合权重，m表示有m个评价指标，由上式得到综合权重为gsi(i＝1,2
…
m)，则待测变压器运行状态的权重矩阵为：ω＝|ω
gs1
ω
gs2
…
ω
gsi
…
ω
gsm
|。3.根据权利要求2所述的一种变压器健康状态评估方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：江相伟，汪李来，胡中鲲，汪剑锋，程坤，钱珍，张慧，江友华，汪涵，薛亮，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：