[發(fā)明專利]一種基于時(shí)間序列-卡爾曼濾波的變壓器故障預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910098465.8
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109799405A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃新波;蔣衛(wèi)濤;孫寧;朱永燦;曹雯;田毅
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01N33/28
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 胡燕恒

1.一種基于時(shí)間序列-卡爾曼濾波的變壓器故障預(yù)測方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1：獲取變壓器油中溶解氣體序列其中，i＝1,2,3,4,5，所述變壓器油中溶解氣體序列中包括有：氫氣序列、甲烷序列、乙烷序列、乙烯序列、乙炔序列；

步驟2：根據(jù)步驟1獲得的變壓器油中溶解氣體序列建立ARMA時(shí)間序列模型，并對得到的ARMA時(shí)間序列模型進(jìn)行檢驗(yàn)；

步驟3：將步驟2得到的ARMA時(shí)間序列與卡爾曼濾波算法結(jié)合得到時(shí)間序列-卡爾曼濾波預(yù)測模型；

步驟4：根據(jù)步驟3得到時(shí)間序列-卡爾曼濾波預(yù)測模型對變壓器油中溶解氣體含量進(jìn)行預(yù)測；

步驟5：利用步驟4中預(yù)測出來的油中溶解氣體含量結(jié)合改進(jìn)三比值對變壓器故障進(jìn)行編碼，再根據(jù)編碼規(guī)則對下一個(gè)狀態(tài)進(jìn)行判斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時(shí)間序列-卡爾曼濾波的變壓器故障預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟2.1：對步驟1獲得的變壓器油中溶解氣體序列i＝1,2,3,4,5利用d階差分算子進(jìn)行平穩(wěn)化處理，根據(jù)式(1)和(2)得到平穩(wěn)的序列Y_tⁱ；

其中：B為延遲算子，d為差分的階數(shù)；

步驟2.2：建立ARMA模型；

步驟2.3：ARMA模型的χ²檢驗(yàn)

隨機(jī)給定顯著性水平α，查正態(tài)分布表得上α分位數(shù)當(dāng)時(shí)，認(rèn)為ε_t是白噪聲，模型通過檢驗(yàn)；

其中：L為自相關(guān)函數(shù)的拖尾數(shù)，r是估計(jì)的模型參數(shù)個(gè)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于時(shí)間序列的變壓器故障預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟2.2具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟2.2.1：步驟2.1中得到的Y_tⁱ序列滿足式(3)

其中：為均值是0、方差是σ_ε²的平穩(wěn)白噪聲，p為自回歸系數(shù)，q為移動平均系數(shù)，為自回歸參數(shù)向量，該序列記為ARMA序列；

步驟2.2.2：利用AIC準(zhǔn)則或BIC準(zhǔn)則對ARMA序列進(jìn)行定階；

AIC準(zhǔn)則對ARMA定階為：選p,q使得:

BIC準(zhǔn)則對ARMA定階為：選p,q使得:

其中：n為樣本容量，為σ²_ε的估計(jì)。