[發明專利]基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法及系統

有效

• 申請號: 201711012217.4
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN108037378B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 代杰杰;盛戈皞;徐玲玲;宋輝;侯慧娟;江秀臣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法，其包括步驟：(1)獲取與變壓器運行狀態相關的歷史信息；(2)基于所述歷史信息評估所述變壓器的歷史運行狀態；(3)構建基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測模型；(4)基于所述歷史信息和歷史運行狀態訓練所述變壓器運行狀態預測模型；(5)基于所述歷史信息通過所述變壓器運行狀態預測模型預測變壓器的未來運行狀態。此外，本發明還公開了相應的系統。本發明能有效預測變壓器的未來運行狀態；對變壓器運行狀態進行預測，有助于及時感知變壓器潛在威脅，掌握變壓器故障發展趨勢；對提高設備運行安全可靠性具有重大意義。

技術領域

本發明涉及電力設備監控領域，尤其涉及一種變壓器運行狀態預測方法及系統。

背景技術

在服役過程中，電力變壓器遭受熱、電及機械等應力長期作用，由完全良好狀態逐步劣化直至故障。一旦出現故障，不僅嚴重損害變壓器，也極大地威脅人民正常生產生活。對變壓器運行狀態進行預測，有助于及時感知變壓器潛在威脅，掌握變壓器故障發展趨勢。

變壓器狀態全景信息的不斷積累，為變壓器運行狀態評估及預測提供了先決條件。變壓器狀態全景信息通常包括與變壓器運行狀態相關的各類信息，例如變壓器油中溶解氣體濃度、運行巡檢信息、技術性能信息等。其中技術性能信息通常包括運行工況、檢修記錄、運行時間等。

因此，變壓器運行狀態預測工作切實可行，對提高設備運行安全可靠性具有重大意義。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法，其能有效預測變壓器的未來運行狀態。

基于上述目的，本發明提供了一種基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法，其包括步驟：

(1)獲取與變壓器運行狀態相關的歷史信息；

(2)基于所述歷史信息評估所述變壓器的歷史運行狀態；

(3)構建基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測模型；

(4)基于所述歷史信息和歷史運行狀態訓練所述變壓器運行狀態預測模型；

(5)基于所述歷史信息通過所述變壓器運行狀態預測模型預測變壓器的未來運行狀態。

本發明所述的基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法中：

所述歷史信息和歷史運行狀態通常是對應時間序列的一組數據。

長短時記憶網絡(LSTM，Long Short-Term Memory)是一種時間遞歸神經網絡，適合于處理和預測時間序列中間隔和延遲相對較長的重要事件。

本發明所述的基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法，其以與變壓器運行狀態相關的歷史信息為基礎評估所述變壓器的歷史運行狀態，例如以變壓器運行狀態全景信息為基礎，選取DGA(變壓器油中溶解氣體分析)特征氣體含量，同時綜合運行巡檢信息中關鍵參量及技術性能信息中運行工況、檢修記錄、運行時間，綜合評估所述變壓器的歷史運行狀態；構建并訓練基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測模型，充分提取所述歷史信息與所述歷史運行狀態之間蘊含的內在關系，全面反映故障演變與表現特征之間的客觀規律，從而有效預測變壓器的未來運行狀態。

進一步地，本發明所述的基于長短時記憶網絡的變壓器運行狀態預測方法中，所述歷史信息包括變壓器油中溶解氣體濃度、運行巡檢信息以及技術性能信息中的至少其中之一。

上述方案中，變壓器油中溶解氣體濃度對應的歷史運行狀態評估結果可以通過模糊理論評估得到；運行巡檢信息以及技術性能信息對應的歷史運行狀態評估結果可以通過模糊統計實驗評估得到。