一种变压器异常监控方法及系统技术方案

本申请涉及数字数据处理领域，具体涉及一种变压器异常监控方法及系统，方法包括：获取变压器的三相电压和三相电流数据，并对获取的数据进行分析，确定周期时间以及周期内每个时刻的恒定度；基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度；基于周期内的最大电流值、最小电流值、最大电压值、最小电压值所对应的时刻，计算周期的时刻偏移度；基于相邻周期的不稳定度和时刻偏移度，计算相邻周期之间的畸变度；基于相邻周期的畸变度确定LOF算法中的预设k值；基于预设k值，使用LOF算法对变压器的异常进行故障判断。根据本申请实施例的方法即系统，能够实时识别变压器的故障。能够实时识别变压器的故障。能够实时识别变压器的故障。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器异常监控方法及系统


[0001]本申请涉及数字数据处理领域，特别是涉及一种变压器异常监控方法及系统。

技术介绍

[0002]现代经济的发展离不开电能，电能从发电站经由电力系统中输送到各地。在电力系统中最为重要的莫过于变压器，变压器作为电力传输的中转设备，每个环节都少不了变压器的存在。变压器的主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域，其安全性与稳定性对国民经济的发展具有重要的意义。
[0003]变压器一旦发生故障不仅不利于人们日常便利生活，甚至对人身安全造成威胁。目前，电力系统中用来检测变压器故障的方法较为单一，基本是通过人工巡视，费时费力，特别遇到雨雪天等恶劣天气，人工巡视不能及时、准确的判断故障的产生，往往是在故障发生后，再前往现场进行诊断，故障识别的及时率低，且这种诊断往往依赖于人工经验。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对目前电力系统中用来检测变压器故障的方法，不能不能及时、准确的判断故障的产生，往往是在故障发生后，再前往现场进行诊断，故障识别的及时率低的问题，提供一种变压器异常监控方法及系统。
[0005]本申请第一方面提供一种变压器异常监控方法，应用于变压器异常监控系统，包括：获取变压器的三相电压和三相电流数据，并对获取的数据进行分析，确定周期时间以及周期内每个时刻的恒定度；其中，恒定度用于表征某个时刻的电压值和电流值之和；基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度；其中，不稳定度用于表征周期内的各个采集时刻对应的数据与同一常数值的偏离程度；基于周期内的最大电流值、最小电流值、最大电压值、最小电压值所对应的时刻，计算周期的时刻偏移度；基于相邻周期的不稳定度和时刻偏移度，计算相邻周期之间的畸变度；基于相邻周期的畸变度确定LOF算法中的预设k值；基于预设k值，使用LOF算法对变压器的异常进行故障判断。
[0006]在其中一个实施例中，在基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度的步骤中；将周期内恒定度平均值作为周期内的常数值，不稳定度用于表征期内的各个时刻的恒定度与恒定度平均值的偏离程度。
[0007]在其中一个实施例中，所述基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度的步骤，具体为：首先计算该周期内的恒定度平均值，然后基于每个时刻的恒定度与恒定度平均值
的差值来计算周期的不稳定度。
[0008]在其中一个实施例中，所述基于最大电流值、最小电流值、最大电压值、最小电压值所对应的时刻，计算周期的时刻偏移度的步骤，具体为：根据最大电压值所处时刻与最小电流值所处时刻的时间差，以及最小电压值所处时刻与最大电流值所处时刻的时间差，计算周期的时刻偏移度。
[0009]在其中一个实施例中，所述根据最大电压值所处时刻与最小电流值所处时刻的时间差，以及最小电压值所处时刻与最大电流值所处时刻的时间差，计算周期的时刻偏移度，具体为：分别计算出最大电压值所处时刻与最小电流值所处时刻的时间差，以及最小电压值所处时刻与最大电流值所处时刻的时间差之后，将两个时间差之和作为对应周期的时刻偏移度。
[0010]在其中一个实施例中，所述基于相邻周期的不稳定度和时刻偏移度，计算相邻周期之间的畸变度的步骤，具体为：将相邻时刻的不稳定度和时刻偏移度先计算乘积，再相减取绝对值，即得到相邻两个周期的畸变度。
[0011]在其中一个实施例中，在计算相邻两个周期的畸变度时，将时刻偏移度与调参因子相加后，再与不稳定度相乘，调参因子为任意常数。
[0012]在其中一个实施例中，所述根据相邻周期的畸变度确定LOF算法中的预设k值的步骤，具体包括：首先相邻周期的畸变度进行归一化处理，得到归一化值，然后根据归一化值和预设常数值来计算预设k值。
[0013]在其中一个实施例中，所述基于预设k值，使用LOF算法对变压器的异常进行故障判断的步骤，具体包括：对每个周期使用LOF算法，得到每个数据的局部异常因子；若局部异常因子大于1，则在该数据对应的采集时刻，变压器存在故障；若局部异常因子小于等于1，则在该数据对应的采集时刻，变压器正常工作。
[0014]本申请第二方面提供一种变压器异常监控系统，包括数据采集分析部件、不稳定度分析部件、时刻偏移度分析部件、畸变度分析部件、k值确定部件以及异常判断部件，其中：所述数据采集分析部件，用于获取变压器的三相电压和三相电流数据，并对获取的数据进行分析，确定周期时间以及周期内每个时刻的恒定度；其中，恒定度用于表征某个时刻的电压值和电流值之和；所述不稳定度分析部件，用于基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度；其中，不稳定度用于表征周期内的各个采集时刻对应的数据与同一常数值的偏离程度；所述时刻偏移度分析部件，用于基于周期内的最大电流值、最小电流值、最大电压值、最小电压值所对应的时刻，计算周期的时刻偏移度；所述畸变度分析部件，用于基于相邻周期的不稳定度和时刻偏移度，计算相邻周期之间的畸变度；所述k值确定部件，用于基于相邻周期的畸变度确定LOF算法中的预设k值；
所述异常判断部件，用于基于预设k值，使用LOF算法对变压器的异常进行故障判断。
[0015]根据本申请实施例的一种变压器异常监控方法及系统，通过对采集的电流和电压数据进行分析，基于周期内的数据分析得到不稳定度，然后基于相邻周期的不稳定度来确定相邻周期的畸变度，基于相邻周期的畸变度来确定LOF算法中的预设k值，进而为每个周期计算一个合适的预设k值，从而能够识别周期内有无异常数据，以及周期是否发生了畸变，进而判断变压器是否故障以及在哪一个周期发生了故障，能够实时识别变压器的故障。
[0016]进一步，还可以根据不稳定度和相邻周期的畸变度的大小确定时短期内的故障还是跨周期的故障，对于跨周期的故障，还可以根据发生故障周期的畸变值的大小来判断是波形平移对应的故障，还是波形畸变对应的故障。
附图说明
[0017]图1为本申请一实施例的一种变压器异常监控方法的流程示意图；图2为本申请一实施例的一种变压器异常监控系统的框架结构图。
具体实施方式
[0018]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
[0019]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0020]参阅图1，示例性的示出了本申请一实施例的变压器异常监控方法的流程示意图，根据本申请实施例的变压器异常监控方法由变压器异常监控系统执行，变压器异常监控系统能够对变压器数据中电压和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器异常监控方法，应用于变压器异常监控系统，其特征在于，包括：获取变压器的三相电压和三相电流数据，并对获取的数据进行分析，确定周期时间以及周期内每个时刻的恒定度；其中，恒定度用于表征某个时刻的电压值和电流值之和；基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度；其中，不稳定度用于表征周期内的各个采集时刻对应的数据与同一常数值的偏离程度；基于周期内的最大电流值、最小电流值、最大电压值、最小电压值所对应的时刻，计算周期的时刻偏移度；基于相邻周期的不稳定度和时刻偏移度，计算相邻周期之间的畸变度；基于相邻周期的畸变度确定LOF算法中的预设k值；基于预设k值，使用LOF算法对变压器的异常进行故障判断。2.根据权利要求1所述的一种变压器异常监控方法，其特征在于，在基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度的步骤中；将周期内恒定度平均值作为周期内的常数值，不稳定度用于表征期内的各个时刻的恒定度与恒定度平均值的偏离程度。3.根据权利要求2所述的一种变压器异常监控方法，其特征在于，所述基于各个时刻的恒定度计算每个周期的不稳定度的步骤，具体为：首先计算该周期内的恒定度平均值，然后基于每个时刻的恒定度与恒定度平均值的差值来计算周期的不稳定度。4.根据权利要求1所述的一种变压器异常监控方法，其特征在于，基于最大电流值、最小电流值、最大电压值、最小电压值所对应的时刻，计算周期的时刻偏移度的步骤，具体为：根据最大电压值所处时刻与最小电流值所处时刻的时间差，以及最小电压值所处时刻与最大电流值所处时刻的时间差，计算周期的时刻偏移度。5.根据权利要求4所述的一种变压器异常监控方法，其特征在于，所述根据最大电压值所处时刻与最小电流值所处时刻的时间差，以及最小电压值所处时刻与最大电流值所处时刻的时间差，计算周期的时刻偏移度，具体为：分别计算出最大电压值所处时刻与最小电流值所处时刻的时间差，以及最小电压值所处时刻与最大电流值所处时刻的时间差之后，将两个时间差之和作为对应周期的时刻偏移度。6.根据权利要求1所述的一种变压器异常监控方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵发航，孙思贤，孙兵兵，
申请(专利权)人：山东金科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：