[發明專利]一種基于PMU數據的變壓器狀態在線診斷方法

有效

• 申請號: 201711307212.4
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108053110B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 王福才;劉樹鑫;趙恩民
• 申請（專利權）人: 遼寧欣科電氣股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G01R31/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 史力伏

本發明涉及變壓器在線檢測技術領域，尤其涉及一種基于PMU數據的變壓器狀態在線診斷方法。首先利用灰預測系統在貧信息，根據過去及現在已知和非確定的信息，通過對原始數據的累加或累減生成建立灰模型，運用時間序列數據來確定微分方程的參數，逐步使灰量白化，并對系統的未來狀態做出科學預測，即通過灰色預測模型預測電氣設備在未來時刻的各定量指標參數；其次利用改進證據理論進行變壓器故障診斷模型建模，結合灰色模型預測的未來時刻定量指標參數，有效地降低了證據沖突率，使得模型更加準確。并構建了變壓器狀態評估體系，該評估體系由多項指標構成，并針對變壓器自身的特點，給出了變壓器狀態評估的分級策略。

技術領域

本發明涉及變壓器在線檢測技術領域，尤其涉及一種基于PMU數據的變壓 器狀態在線診斷方法。

背景技術

基于全球定位系統GPS(Global Positioning System)的同步相量測量技術 PMU(Phase Measurement Unit)的出現，形成了廣域測量系統WAMS(Wide Area MeasurementSystem)。

基于GPS技術的應用，PMU量測裝置相當于有了一個全球的同步時鐘，因此 可以直接采集全網的節點電壓幅值和相角。同時還可以量測采集電流的相角和 幅值、頻率的變化率，重要開關節點的保護動作情況、發電機的功角等等。基 于PMU的廣域測量系統能夠實現對電力系統動態過程的檢測，其測量的數據能 夠反應系統的動態行為特征。廣域測量系統為電力系統提供了新的測量和監控 手段，能夠將測量值通過通信系統實時傳輸到數據采集器，對數據進行處理后 對電力系統進行運行的動態監測，同時服務于其他更高級的系統功能。

變壓器廣泛應用在電力系統中，其安全可靠運行對提高電網可靠供電具有 十分重要的意義。準確的狀態評估是變壓器實現狀態維修的基礎。目前對于變 壓器故障診斷普遍采用檢測變壓器的油中溶解氣體，這種方法具有成本高，時 間長，難于在線實現，診斷算法復雜等缺點。基于PMU量測的全網電氣參量， 為變壓器的故障識別和評估提供了理論上的可能。

本發明采用電網中已經安裝的PMU設備，直接從PMU設備中采集數據，通 過變壓器的電氣參數等特征量來進行變壓器的狀態監測。該方法具有運行速度 好，可行性強，并且可以廣泛推廣的優點。基于PMU數據的變壓器設備在線故 障診斷，可以對現場運行的變壓器進行實時監控，及時發現預伏故障，能夠對 變壓器進行狀態評估，給出相應的狀態結果及相應的檢修策略，為目前電力系 統安全穩定運行提供全新技術手段，為變壓器故障診斷提出了新思路，也是未 來電力系統發展的一種趨勢。

發明內容

本發明就是針對現有技術存在的缺陷，針對變壓器故障診斷模型存在的影 響因素復雜、隨機性約束、難以準確建模等問題，提供一種基于PMU數據的變 壓器狀態在線診斷方法，其是一種采用基于多變量灰色預測模型和改進證據理 論的智能算法融合方法。

首先利用灰預測系統在貧信息，根據過去及現在已知和非確定的信息，通 過對原始數據的累加或累減生成建立灰模型，運用時間序列數據來確定微分方 程的參數，逐步使灰量白化，并對系統的未來狀態做出科學預測，即通過灰色 預測模型預測電氣設備在未來時刻的各定量指標參數；其次利用改進證據理論 進行變壓器故障診斷模型建模，結合灰色模型預測的未來時刻定量指標參數， 有效地降低了證據沖突率，使得模型更加準確。并構建了變壓器狀態評估體系， 該評估體系由不同指標構成，并針對變壓器自身的特點，給出了變壓器狀態評 估的分級策略。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，包括以下步驟：

步驟1、從電力系統PMU中獲得PMU數據，并對所得PMU數據進行處理；

步驟2、對PMU數據進行濾波去噪處理；

步驟3、針對PMU數據對變壓器運行特征參數進行提取，建立變壓器運行狀 態評價指標體系；

步驟4、運用層次-熵權組合權重法計算各個評價指標對于最終評估結果的 影響權重；