一种变压器分接开关动作特性测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及变压器检测技术领域，具体为一种变压器分接开关动作特性测量方法及系统。该方法中首先构建运行状态和调档状态下变压器负荷和损耗的预测模型，之后根据历史数据分别构建所有调档动作下变压器有载开关动作特性数据序列数并组成样本数据集，再对动作特性数据序列数据集进行聚类处理得到不同的负荷趋势簇类，并将不同的负荷趋势簇类的样本组成负荷趋势样本集以构建动作特性模型，最后根据采集的新的动作数据输入模型中进行验证来判断动作特性是否正常。通过本申请公开的技术方案，可以减少变压器维护导致停电时间过长，进而达到提高供电质量有益效果。而达到提高供电质量有益效果。而达到提高供电质量有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器分接开关动作特性测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及变压器检测
，具体为一种变压器分接开关动作特性测量方法及系统。

技术介绍

[0002]为了实现不间断的提供电源以提高供电质量，在能够进行调压的变压器中集成有载分接开关成为大多数变压器的优先选择。变压器有载分接开关的质量好坏直接关系到供电的安全运行。由于有载分接开关为执行元件，设备的磨损、松动无法的避免的产生，为了保证有载分接开关的性能，需要定期的给变压器以及有载分接开关进行检修维护。对于有载分接开关的检修维护中一种重要的项目就是对有载分接开关动作特性的检测。通过对动作特性的检测判断有载分接开关是否处于较高性能的状态，是否符合安全运行的要求。不管是基于直流电源还是交流电源的检测设备，目前的检测设备主要还是基于停电状态下的检测。因此进行测试的时候还是需要进行停电。为了进一步提高供电质量降低停电的时间，基于本公司的大数据运算的优势，设计一种能够在线实时检测变压器有载分接开关动作特性的的一种变压器分接开关动作特性测量方法成为一种迫切的要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：如何实现在变压器运行状态下对有载分接开关动作特性的检测。
[0004]本专利技术要解决的技术问题的技术方案是：一种变压器分接开关动作特性测量方法，包括以下步骤：步骤1、构建运行状态变压器负荷和损耗的预测模型；步骤2、构建调档状态变压器负荷和损耗的预测模型；步骤3、根据历史数据分别构建所有调档动作下变压器有载开关动作特性数据序列数并组成样本数据集：步骤3.1、在动作时长内获取n个数据点构建数据点向量X
i
(Uh
i
,Ih
i
,Ul
i
,Il
i
,ΔP
i
,ΔPt
i
)，其中ΔP
i
=Uh
i
Ih
i
‑
Ul
i
Il
i
，ΔPt
i
=ΔP
i
‑
Ps，Ps根据步骤1中预测模型计算得出；步骤3.2、计算误差率
[0005]其中，Px为实际的损耗值，Pz为预测损耗值，由步骤2中预测模型计算得出,当rp大于误差率限值时剔除该数据点的信息，当rp小于误差率限值时作为序列数据，组成的最终序列为X，其中X的项数小于n；步骤3.3重复步骤3.1和步骤3.2直到获取所有动作特性数据组成样本数据集；步骤4、对动作特性数据序列数据集进行聚类处理得到不同的负荷趋势簇类，将不同的负荷趋势簇类的样本组成负荷趋势样本集；
步骤5、分别将负荷趋势样本集划分数据集用以构建动作特性模型并验证模型；步骤6、根据采集的新的调整档位的数据输入步骤5中构建的模型中；如果不属于任一一个模型，则判定调压动作特性异常。
[0006]更好的，在步骤3中：将动作时长Td划分为m个等间隔时长的时间段，在每个时间段内部采集3到5个数据点；之后对数据点的数据计算误差率选取每个等间隔时长的时间段中选择误差率最小的一个数据点的数据代表该时间段的数据并组成动作特性序列X。
[0007]更好的，还包括步骤3.4、获取动作特性数据序列X的长度，即X中X
i
的个数n
max
，i为整数，且1≤i≤n
max
，当n
max
/n<75%时，则放弃该调压动作的数据，即获取的序列X作废。
[0008]更好的，所述步骤5中：步骤5.1、样本数据的向量Xi进行简化；步骤5.2、将简化之后的向量组成新的序列数据；步骤5.3、将动作过程中的损耗变化建立成与负荷的变化相关联的动作特性模型。
[0009]更好的，所述步骤6中：将新调档指令开始之后动作时长Td之内均匀提取n个数据点；计算每个数据点的误差率，将rp小于误差率限值的数据点的数据组成最终的实时动作特性数据序列为X。
[0010]更好的，验证数据序列X的有效性，判断实时动作特性数据序列的长度n
max
/n＞75%是否成立，如果不成立则将n的取值调大直到成立为止。
[0011]更好的，所述步骤6中：将新调档指令开始之后动作时长Td划分为m个时间段；在每个时间段内部采集多个数据并选取k个rp小于误差率限值的数据；在每个时间段中随机在k个数据中选择一个数据组成实时动作特性数据序列。
[0012]更好的，在每个时间段中随机在k个数据中选择一个数据组成实时动作特性数据序列Xa，之后再在每个时间段中随机在k个数据中选择一个数据组成实时动作特性数据序列Xb；最后将Xa和Xb输入构建的动作特性模型中进行验证，如果都属于动作特性模型则表示变压器调档动作特性正常。
[0013]一种变压器分接开关动作特性测量系统，包括控制系统、数据存储系统以及实时采集系统；实时采集系统包括变压器智能测控终端、采集高压侧电压的高压电压互感器、采集高压侧电流的高压电流互感器、采集低压侧电压的低压电压互感器、采集低压侧电流的低压电流互感器；实时采集系统采集数据并存储在数据存储系统中，控制系统通过数据存储系统存储的数据构建变压器分接开关动作特性模型并对实时采集系统采集的新的实时调档数据进行验证，如果实时调档数据符合动作特性模型则判定动作特性正常。
[0014]本专利技术的有益效果为：通过对历史数据的分析运算和建模构建一种可以反应变压器有载分接开关动作特性的模型。在进行调档操作之后根据采集的数据验证数据是否属于构建的模型，以此来判断变压器的有载分接开关是否处于正常的状态，如果处于异常状态在进行停电检修。通
过本申请公开的技术方案，可以降低变压器维护导致停电时间过长，进而达到提高供电质量有益效果。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一种实施例的系统组成示意图。
[0016]图2是本专利技术一种实施例的方法的流程示意图。
[0017]图中：310、变压器智能测控终端；350、低压电流互感器；340、低压电压互感器；330、高压电流互感器；320、高压电压互感器；300、采集系统；200、数据存储系统；100、控制系统。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本专利技术的实施方式做进一步的详细解释。
[0019]一种变压器分接开关动作特性测量方法，用以检测变压器分接开关的动作特性。变压器常见的有单相变压器和三相变压器，对于单相变压器则对变压器进行单相电流电压的数据进行处理。如果是三相变压器则逐一对每一相进行处理来判断每一相是否正常。如果其中任意一相出现异常则发出报警信号。其中对其中一相进行检测的具体方法包括以下步骤。
[0020]步骤1、构建运行状态变压器负荷和损耗的预测模型，本实施例中以函数P
y
=f
y
(Ul,Il)表示正常运行状态下负荷和损耗的预测模型，其中Ul为变压器低压侧电压，Il本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器分接开关动作特性测量方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、构建运行状态变压器负荷和损耗的预测模型；步骤2、构建调档状态变压器负荷和损耗的预测模型；步骤3、根据历史数据分别构建所有调档动作下变压器有载开关动作特性数据序列数并组成样本数据集：步骤3.1、在动作时长内获取n个数据点构建数据点向量X
i
(Uh
i
,Ih
i
,Ul
i
,Il
i
,ΔP
i
,ΔPt
i
)，其中ΔP
i
=Uh
i
Ih
i
‑
Ul
i
Il
i
，ΔPt
i
=ΔP
i
‑
Ps，Ps根据步骤1中预测模型计算得出；步骤3.2、计算误差率其中，Px为实际的损耗值；Pz为预测损耗值，由步骤2中预测模型计算得出；当rp大于误差率限值时剔除该数据点的信息，当rp小于误差率限值时作为序列数据，组成的最终序列为X，其中X的项数小于n；步骤3.3重复步骤3.1和步骤3.2直到获取所有动作特性数据组成样本数据集；步骤4、对动作特性数据序列数据集进行聚类处理得到不同的负荷趋势簇类，将不同的负荷趋势簇类的样本组成负荷趋势样本集；步骤5、分别将负荷趋势样本集划分数据集用以构建动作特性模型并验证模型；步骤6、根据采集的新的调整档位的数据输入步骤5中构建的模型中；如果不属于任一一个模型，则判定调压动作特性异常。2.根据权利要求1所述的一种变压器分接开关动作特性测量方法，其特征在于：在步骤3中：将动作时长Td划分为m个等间隔时长的时间段，在每个时间段内部采集3到5个数据点；之后对数据点的数据计算误差率选取每个等间隔时长的时间段中误差率最小的一个数据点的数据代表该时间段的数据并组成动作特性序列X。3.根据权利要求1或2所述的一种变压器分接开关动作特性测量方法，其特征在于：还包括步骤3.4、获取动作特性数据序列X的长度，即X中X
i
的个数n
max
，i为整数，且1≤i≤n
max
，当n
max

【专利技术属性】
技术研发人员：郑含博，杨文强，陈鑫，赵飞，袁福强，张建业，
申请(专利权)人：山东和兑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：