[發(fā)明專利]一種基于三維梯形概率模糊集的變壓器絕緣油劣化評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710985703.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN107831300B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾振達(dá);吳杰康;陶飛達(dá);張麗平;鄒志強(qiáng);黃智鵬;楊夏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司河源供電局;廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/28
• 分類號(hào): G01N33/28;G01R31/00
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維梯形概率模糊集的變壓器絕緣油劣化評(píng)估方法，可以評(píng)估配電變壓器絕緣油劣化狀態(tài)，反映了公開文獻(xiàn)中所形成的配電變壓器絕緣油劣化狀態(tài)評(píng)估的系列特征值具有模糊的和隨機(jī)的不確定性，為配電變壓器絕緣油劣化狀態(tài)評(píng)估提供理論指導(dǎo)，為配電網(wǎng)運(yùn)維提供必要的技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維梯形概率模糊集的變壓器絕緣油劣化評(píng)估方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)配網(wǎng)主設(shè)備的事后維修和定期計(jì)劃檢修往往需要投入大量的人為、物力，而且維修的性價(jià)比不高。有大量資料的統(tǒng)計(jì)研究表明，隨著設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，與時(shí)間相關(guān)的設(shè)備的故障模式只占設(shè)備所有故障模式的6％，因此基于時(shí)間的定期維修策略只對(duì)6％的設(shè)備故障模式有效。以定期維修為主結(jié)合經(jīng)驗(yàn)決定延長或縮短檢修周期的維修方式，取得了一定的效果。

隨著電力設(shè)備數(shù)量與日俱增，設(shè)備間關(guān)聯(lián)關(guān)系日趨復(fù)雜，社會(huì)對(duì)供電可靠性要求越來越高，安排停電檢修日益困難；配電網(wǎng)設(shè)備量多面廣、運(yùn)行狀態(tài)復(fù)雜多變，難以及時(shí)檢測和評(píng)估配網(wǎng)主設(shè)備狀態(tài)，以往檢修策略更多地重視試驗(yàn)數(shù)據(jù)而很少重視運(yùn)行數(shù)據(jù)，無法適應(yīng)日趨精益化的狀態(tài)檢修管理要求。

配電變壓器數(shù)量多，會(huì)存在不同程度的劣化、劣化、缺陷并具有家族性和隱蔽性，難以得到及時(shí)檢測和評(píng)估。因運(yùn)行年限、環(huán)境、檢修等有很大差異并受多因素影響，增加了配電變壓器運(yùn)行健康狀態(tài)評(píng)價(jià)的難度和復(fù)雜性，無法滿足精準(zhǔn)化和智能化評(píng)價(jià)的更高要求。

配電變壓器安全可靠運(yùn)行首先要有嚴(yán)格質(zhì)量保障，還要有足夠的維護(hù)和檢修保證。雖然定期預(yù)防性檢修能夠在一定程度上預(yù)防劣化、劣化或缺陷問題所導(dǎo)致的故障事故事件的發(fā)生，但是很難發(fā)現(xiàn)潛在性、隱蔽性極強(qiáng)的缺陷等。故障檢修是一種被動(dòng)的檢修模式，具有極大的壓力和不確定性，也容易導(dǎo)致過修或失修的問題。狀態(tài)檢修具有針對(duì)性和合理性，能夠有效克服定期檢修造成的過修和失修的問題，能夠防范配電設(shè)備劣化、劣化或缺陷問題的擴(kuò)大化和嚴(yán)重化，是今后設(shè)備檢修發(fā)展的趨勢(shì)。

傳統(tǒng)上，大多通過油中溶解氣體等單一因素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算和分析方法來評(píng)估配電變壓器絕緣狀態(tài)，能夠較準(zhǔn)確、可靠地發(fā)現(xiàn)逐步發(fā)展的變壓器潛在缺陷；利用小波網(wǎng)絡(luò)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、模糊聚類法、灰色聚類、支持向量機(jī)、粗糙集方法、證據(jù)推理法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分類器等數(shù)學(xué)方法對(duì)單一因素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算和分析，也能夠較準(zhǔn)確、可靠地評(píng)估配電變壓器劣化、劣化和缺陷狀態(tài)。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法利用預(yù)先自訓(xùn)練和自學(xué)習(xí)的方式對(duì)高危數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，受系統(tǒng)或參數(shù)的狀態(tài)值嚴(yán)重影響，一旦狀態(tài)發(fā)生變化就需要進(jìn)行重新訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，其適應(yīng)性偏弱并影響分析結(jié)果；故障樹法按照一定的規(guī)則對(duì)故障的細(xì)化分解，以剖析故障類型及其原因，需要非常細(xì)化的故障信息完整性和正確性，對(duì)潛在性故障難以發(fā)現(xiàn)；支持向量機(jī)法采用一定的規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理，在數(shù)據(jù)量多時(shí)容易出現(xiàn)誤分、錯(cuò)分等問題；粗糙集和模糊理論方法在處理隨機(jī)性和模糊性數(shù)據(jù)方面有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，但是粗糙集只能處理離散數(shù)據(jù)，模糊理論方法沒有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分類方法能夠較好地處理不完備數(shù)據(jù)，但需要提供足夠完備的系統(tǒng)或參數(shù)的關(guān)鍵屬性數(shù)據(jù)，否則其計(jì)算和評(píng)估正確率會(huì)較低；證據(jù)推理理論能夠較好、較準(zhǔn)確地處理冗余信息或數(shù)據(jù)，但在信息或數(shù)據(jù)之間存在相互矛盾時(shí)應(yīng)用于證據(jù)的事件判別有很大的局限性。

利用經(jīng)驗(yàn)、單一參量或少量數(shù)據(jù)容易造成評(píng)價(jià)精確度低，進(jìn)而導(dǎo)致過修或失修等問題。在出廠、監(jiān)測、試驗(yàn)、測試、巡檢、運(yùn)行、計(jì)量、自動(dòng)化等多源數(shù)據(jù)的融合基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備類型、運(yùn)行工況和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行分類評(píng)估，建立基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的配電變壓器健康狀態(tài)模型，以關(guān)鍵指標(biāo)的冗余分析和相關(guān)性分析進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，為配電變壓器的可靠運(yùn)行提供技術(shù)支撐，為配電變壓器的故障發(fā)生提供風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。