[發明專利]變壓器故障診斷方法

在審

• 申請號: 201610837671.2
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106646014A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 鄢小虎;王珊珊;向冬冬;文正其;李穆;施磊;任云霄;顧然;張海龍
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術領域

本發明屬于電力設備故障檢測技術領域，具體涉及一種變壓器故障診斷方法。

背景技術

變壓器是電力系統的一個重要部件，可靠運行對電力系統的安全性影響巨大，其故障診斷一直受到國內外學術界與工程界人員的廣泛重視。近年來，國內外學者提出了多種變壓器故障診斷的方法，如人工神經網絡、貝葉斯網絡、專家系統和支持向量機等。公茂法等提出了一種基于BP網絡算法優化模糊Petri網的電力變壓器故障診斷方法，提高了故障診斷正確率。針對變壓器故障診斷中的信息具有隨機性和不確定性的特點，宋功益等提出了一種基于模糊貝葉斯網絡的變壓器故障診斷方法。師瑞峰等提出了一種可擴展的油中溶解氣體成分的電力變壓器故障診斷系統，該系統具有較好的操作性和判別準確率。鄭含博等針對變壓器油中溶解氣體，提出了一種多分類最小二乘支持向量機和改進粒子群優化相結合的電力變壓器故障診斷方法。但上述診斷方法和系統主要以數據分析為主，對變壓器運行狀態量之間的關聯性和內在聯系分析不足，變壓器故障診斷存在誤差。因此，我們迫切需要一種準確判斷變壓器故障診斷的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變壓器故障診斷方法，該方法能準確判斷變壓器的故障。

本發明所采用的技術方案是：

一種變壓器故障診斷方法，包括如下步驟：

1)、收集故障案例，并對案例進行整理歸類

收集各個電力公司變壓器的實際故障診斷案例，結合行業內權威專家經驗，對案例進行整理歸類；整理歸類是對原始數據進行核實驗證，按故障類別對數據進行歸類；

2)、建立故障診斷規則庫；所述規則庫包括N條故障規則；

3)、根據變壓器狀態進行故障診斷

輸入變壓器相關的狀態量；

對N條故障規則進行遍歷；

將N條故障診斷規則分成L個推理機，每個推理機實現的知識規則條數K如下：

其中，為向上取整符號；

每個推理機作為單獨的函數，輸入變壓器相關的狀態量，L個故障推理機由OpenMP并行執行，將每個推理機診斷的結果進行合并，以匹配最佳的規則為變壓器故障診斷結果；

最佳匹配的依據是狀態量相似度最高；

4)、輸出故障診斷結果。

步驟2)中，建立故障診斷規則庫的步驟為：將原始數據進行離散化，對狀態量與故障模式進行編號，建立狀態量與故障模式之間的因果關系，從而形成故障診斷規則庫。

原始數據離散化是將連續的狀態數據依據其特征進行離散取值，例如對于巡檢中0代表正常，1代表異常；繞組頻率響應按嚴重程度取0、1、2、3分別對應繞組正常、輕微、明顯、嚴重變形等。

步驟3)中，通過WebService接口調用服務，輸入變壓器的狀態量，得到故障診斷結果。

步驟3)中，采用多核并行計算進行變壓器故障診斷，其步驟為：

將規則推理由多個推理機實現；多個推理機在多核上同時并行計算；并行推理算法由OpenMP實現，充分利用了硬件資源，提高了推理的速度。步驟3)采用故障診斷推理并行算法進行運算，該算法是指基于OpenMP多核并行實現的規則推理匹配算法。推理機的個數由計算機的核心數確定，即計算機有幾個核心，就有幾個推理機；

步驟4)中，通過WebService接口輸出變壓器故障診斷結果。

本發明按在線監測、帶電檢測、停電試驗和巡檢建立變壓器的狀態量，對于同時存在在線監測、帶電檢測、停電試驗的狀態量值，按停電試驗、帶電檢測、在線監測的先后順序進行賦值，這樣依據數據的可靠性取值，保證了狀態量值的準確和有效。狀態量的取值根據狀態量的特征進行取值，例如對于巡檢中0代表正常，1代表異常；油色譜按最常使用的改良三比值法進行取值；繞組頻率響應按嚴重程度取0、1、2、3分別對應繞組正常、輕微、明顯、嚴重變形等。

本發明通過WebService對故障診斷算法進行封裝，以服務的形式對外發布。其他系統通過WebService接口調用服務，輸入變壓器的狀態量，得到變壓器故障診斷結果。根據故障診斷的結果，結合變壓器現場的情況，制定具體的處理措施，排除變壓器故障。

本發明產生的有益效果是：

本發明能準確的對變壓器進行故障診斷，診斷結果準確可靠，可以為實時管控、運維檢修、應急搶修和低電壓治理等日常運維提供輔助決策意見，在整個計劃(Plan)、執行(Do)、檢查(Check)和處置(Action)的閉環管控流程中，為制定合理計劃提供參考；