[發明專利]基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷系統及診斷方法

有效

• 申請號: 201711372012.7
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107907783B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 吳瞻宇;董明;任明;張崇新;王文浩;何毅帆;杜偉;于淼
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

本公開提供一種基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷系統，包括變壓器故障類型診斷模塊、變壓器故障部位診斷模塊和基于援例推理的變壓器故障綜合診斷模塊。本公開還提供一種基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷方法，利用所述診斷系統對變壓器的故障類型、部位和原因進行診斷，能夠有效地幫助現場工作人員完成判別，適用于多種變壓器故障情況下的診斷。

技術領域

本發明涉及變壓器故障診斷領域，特別涉及一種基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷系統及診斷方法。

背景技術

電力變壓器是電力系統中的重要設備之一，其運行狀態和電網的安全可靠運行密切相關，如何對電力變壓器進行準確有效的故障診斷及維護就具有重要的作用和意義。對電力變壓器潛伏性故障而言，設備內部缺陷類型與其故障征兆及故障模式之間存在著密切的關聯，且具有多維性、復雜性及冗余性等特點，造成多年來電力變壓器故障診斷一直成為研究的熱點及難點。隨著我國電網建設的快速發展，多種類型的檢測技術與方法不斷涌現，電力設備狀態數據呈爆炸式增長，已具備了開展大數據分析和數據挖掘工作的基礎條件，現有的常規數據處理及統計分析方法例如有：針對變壓器狀態參數問題引入的層次分析法，針對變壓器故障機理問題引入的故障樹理論，針對變壓器故障特征參數提取困難問題引入的灰色理論，但這些分析方法僅能處理變壓器設備局部信息和反映單一情況，不具備組合利用多源信息實現變壓器狀態的動態綜合分析。

近年來，圍繞著電力變壓器潛伏性故障診斷與分析，已經開展了大量的研究工作，取得了廣泛的研究成果。如IEC60599標準中采用三比值法實現對變壓器故障類型的診斷。然而現有研究成果均主要集中在對變壓器設備單一特性的具體參量進行檢測分析，或利用設備宏觀參數變化推理設備內部故障類型，缺乏一種表征變壓器基礎臺賬、試驗參數、運維歷史和運行狀態之間的綜合關系的有效方法。目前尚無成熟的適用于利用多源參數進行變壓器故障類型、部位和原因的綜合診斷系統，無法進一步滿足變壓器可靠安全運維的要求。

發明內容

針對以上的不足，本發明提供一種基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷系統及診斷方法，利用模糊理論及Apriori算法建立故障類型與油色譜氣體之間以及故障部位與油色譜氣體、電氣試驗、絕緣油特性實驗和油色譜氣體之間的關聯規則，更能反應變壓器故障與特征參量之間的實際關系。

一種基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷系統，包括：

變壓器故障類型診斷模塊，用于對待診斷變壓器故障后所測得的油色譜氣體數據實現模糊處理，并利用Apriori算法挖掘出故障類型與油色譜氣體數據之間的關聯規則以便實現對變壓器故障類型的診斷；

變壓器故障部位診斷模塊，利用Apriori算法挖掘出故障部位與油色譜氣體、電氣試驗及絕緣油特性試驗之間的關聯規則，以便實現對變壓器故障部位的診斷；

基于援例推理的變壓器故障綜合診斷模塊，利用歐式距離算法及歸一化能量強度算法，以便實現對待診斷變壓器與變壓器源范例集之間相似度的計算并確定最佳源范例，從而實現變壓器故障原因的診斷，并輔助變壓器故障類型的診斷；

所述變壓器故障類型包括過熱或放電；

所述變壓器故障部位包括繞組或鐵芯及磁回路；

一種基于模糊關聯規則的變壓器故障綜合診斷方法，包括：

S1：輸入待診斷變壓器的油色譜氣體數據，利用隸屬度函數計算出待診斷變壓器的模糊隸屬度；

S2：利用IEC三比值法初步判斷故障類型為過熱、放電或過熱兼放電，若判斷為前兩者，則在離散過程中采用相應的平均值完成離散；若判斷為過熱兼放電，則轉為利用援例推理進行故障類型的診斷；

S3：利用Apriori算法所挖掘出的針對故障類型與油色譜氣體數據之間的關聯規則進行故障類型的診斷；