【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力变压器监测，具体为一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法。
技术介绍
1、电力系统中变压器作为变电站的核心部分，是保证供电系统安全稳定运行的关键，其需要具备较高的可靠性和稳定性。在变压器长期运行过程中会因为过载及老化引起接触电阻过大从而产生过高的热量、局部放电、闸间短路等故障，如果这些问题无法准确并及时上报，最终会导致一系列严重的后果，影响生产安全。变压器作为电力系统中的关键设备需要对其量测、控制和在线监测三个方面进行监视，以确保这些数据在出现异常时可以及时做出响应并向上级系统发送告警信号，同时为保证监测数据的可靠准确，本专利技术提出一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法。电力变压器是整个能源输送网中最主要的设备之一，在电力变压器的故障中绝大部分都是与绕组、铁芯有关，电力变压器的故障自身的损失仅仅是一小部分而已，但是其直接或间接引发的诸如工业生产、交通运输、商品贸易、生活医疗等方面的损失是非常大的甚至是无法估算的，所以对电力变压器的健康状态进行监测是十分重要的。
2、由于变压器的内部结构与运行条件极为复杂，通常使用的专家经验法、层次分析法这些直接赋权评估的方法都是依据状态量信息直接得到结果，没有对各监测系统下状态量的内部联系进行深入分析，由此进行的状态评估过程必然存在一些问题。为提高监测水平，本专利技术提出一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，监测方法通过整合不同的在线监测系统的判断结果，判断电力变压器整体运行状态从而得到一个可靠准确的结果，打破传统电力变压器状态量监测方式，使数据状态更清晰
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，通过对电力变压器建立状态评估模型，根据变压器不同功能分为不同的监测系统，构建常权重和变权重相结合、降半阶梯形的评分模型，利用层次分析法构建综合评估体系，用隶属函数量化表示电力变压器当前的状态并评估所属等级，分析不同系统下的状态量对变压器的影响程度，监测变压器运行健康，确保变压器的安全运行，最大程度的延长电力变压器使用寿命，稳步提高设备的有效利用率。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，其特征在于：所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法的步骤为：
4、步骤一、建立变压器状态评估模型；将电力变压器运行过程中所有的监测系统建立在一个状态评估模型内；
5、步骤二、建立不同监测系统状态量指标体系；根据电力变压器监测的不同功能分为不同的监测系统，主要包括油色谱在线监测、红外测温、可见光图像识别、声纹监测、铁心接地监测、局部放电监测等系统；
6、步骤三、构建各监测系统评分模型；根据电力变压器不同的监测系统构建评分模型，模型关联规则通过分析历史数据走势建立；
7、步骤四、计算变权重系数和建立评判依据和评分模型；通过分析历史数据走势，计算出各个状态量权重，整合电力变压器不同在线监测系统数据，解决在线监测系统中信息独立没有关联的问题；为避免产生模糊判断，引入变权重系数，变权重系数用于解决部分状态量在不同严重程度下对电力变压器运行造成的不同影响，然后根据常权重和变权重系数相结合的方式分别对在线监测系统下数值型状态量与二分类型状态量建立评分模型；在实际情况下系统评判等级会受主观因素的影响，为避免此类影响，对于数值型的状态量采用降半梯形评分模型；利用扣分的方式，建立系统处于异常状态时的等级判断依据；
8、步骤五、利用层次分析法构建变压器的综合评估体系；利用层次分析法构建变压器综合评估体系分别对电力变压器不同在线监测系统赋权，将整体划分为多个层次，每个层次再划分为多个因素，通过相互对比确定不同因素的相对比重，最终决定不同因素的权重系数，从而构建变压器的综合评估体系；
9、步骤六、计算变压器的最终得分及状态分类评估；将层次分析法构建变压器的综合评估体系中相邻两个层次两两结合形成对比矩阵，通过计算得到矩阵的最大特征值及其对应的向量，构成权重矩阵，通过加成所含状态量权重得到决策层的权重向量；使用加权平均所有监测系统的总分，得到对电力变压器状态的综合评估结果；再将电力变压器模糊综合评估与在线监测系统状态量评估二者结合，用数字化描述电力变压器状态，用隶属函数量化表示电力变压器当前的状态并评估所属等级，生成电力变压器形态分类综合评估报告。
10、进一步的，所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法步骤四中计算变权重系数和建立评判依据和评分模型采用降半阶梯评分模型，所述降半阶梯评分模型的扣分值d1(v)，具体表示为：
11、
12、进一步的，所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法步骤六中计算变压器的最终得分及状态分类评估使用隶属函数判定变压器健康状态，所述隶属则是利用隶属函数表示模糊集合的边界，并由隶属函数确定隶属度，所述隶属度的变化范围为0～1之间的任一连续值；若某个状态量的隶属度等于0表示该状态量不属于此模糊集合，但是若隶属度等于1则表示此指标完全属于此模糊集合，介于0～1之间表示该状态量属于此模糊集合的程度；根据电力变压器最终得分t，得到相对劣化度为：
13、
14、其中：f(t)表示为相对劣化度，由电力变压器最终得分t确定。
15、其具体可表示为：
16、正常状态时的隶属函数：
17、
18、一般状态时的隶属函数：
19、
20、严重状态时的隶属函数：
21、
22、危急状态时的隶属函数：
23、
24、根据可以决定变压器的最终健康状态。
25、本专利技术提供一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，通过对电力变压器建立状态评估模型，根据变压器不同功能分为不同的监测系统，构建常权重和变权重相结合、降半阶梯形的评分模型，利用层次分析法构建综合评估体系，用隶属函数量化表示电力变压器当前的状态并评估所属等级，分析不同系统下的状态量对变压器的影响程度，监测变压器运行健康；带来的好处是：
26、1、基于在线监测的电力变压器健康监测方法引入变权重系数将电力变压器在线监测系统中状态量数据分析整合后对电力变压器进行状态评估，从而得到可靠准确的运行状态评估结果；
27、2、基于在线监测的电力变压器健康监测方法提高电力变压器在线监测系统状态量对电力变压器影响程度的判断水平；
28、3、基于在线监测的电力变压器健康监测方法整合不同监测系统的状态量分析结果，提高电力变压器状态评估准确度。
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1.一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，其特征在于：所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法的步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，其特征在于：所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法步骤四中计算变权重系数和建立评判依据和评分模型采用降半阶梯评分模型，所述降半阶梯评分模型的扣分值d1(v)，具体表示为：
3.根据权利要求1所述的一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，其特征在于：所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法步骤六中计算变压器的最终得分及状态分类评估使用隶属函数判定变压器健康状态，所述隶属则是利用隶属函数表示模糊集合的边界，并由隶属函数确定隶属度，所述隶属度的变化范围为0～1之间的任一连续值；若某个状态量的隶属度等于0表示该状态量不属于此模糊集合，但是若隶属度等于1则表示此指标完全属于此模糊集合，介于0～1之间表示该状态量属于此模糊集合的程度；根据电力变压器最终得分t，得到相对劣化度为：
【技术特征摘要】
1.一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，其特征在于：所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法的步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，其特征在于：所述基于在线监测的电力变压器健康监测方法步骤四中计算变权重系数和建立评判依据和评分模型采用降半阶梯评分模型，所述降半阶梯评分模型的扣分值d1(v)，具体表示为：
3.根据权利要求1所述的一种基于在线监测的电力变压器健康监测方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔骞，张健，赵庆，朱蕊，焦志伟，王诚，白日，吴保成，
申请(专利权)人：齐丰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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