[發明專利]基于遺傳算法及屬性支持度的變壓器狀態知識獲取方法及設備

有效

• 申請號: 202010411430.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111487563B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 陶風波;王同磊;蔚超;徐堯宇;李元;張冠軍;李建生;吳益明;關為民;王勝權
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;西安交通大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G06N3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李淑靜

本發明公開了一種基于遺傳算法及屬性支持度的變壓器狀態知識獲取方法及設備。所述方法通過變壓器故障案例建立決策表，結合遺傳算法和屬性支持度求解變壓器特定狀態異常信息下的狀態知識，發現變壓器狀態演化規律，計算復雜程度相比傳統方法大大減少，有利于高效提取決策表中與變壓器故障類型最相關條件屬性。該方法能夠克服現有技術的缺點與不足，可以廣泛用于認識變壓器狀態發展規律、實現變壓器狀態評估、指導變壓器狀態監測及差異化運維策略的制定，且方法簡單、高效，有利于提高電力變壓器的運行安全。

技術領域

本發明涉及電力變壓器故障診斷和狀態評估，具體涉及一種變壓器狀態知識獲取方法及設備。

背景技術

近年來，在能源互聯網的背景下，隨著國家智能電網大規模發展，各類狀態傳感及檢測技術應用愈發成熟，智能化檢測和分析技術開始在電網的各個領域中嶄露頭角，如智能巡檢機器人、無人巡檢直升機及智能化分析診斷系統等，我國電網初步具備了通過信息化手段掌握電力設備運行狀態、環境變化和運檢信息等實時數據的能力，為開展設備狀態評估、異常診斷和風險預測提供了基礎。電力變壓器作為電力系統中的重要設備之一，高效、可靠的變壓器故障診斷、狀態評估方法長期以來一直受到廣泛的關注。一般來說，變壓器健康狀態可以采用能夠靈敏地表征設備各方面性能的電學、化學等參數來描述。目前，變壓器狀態評估和故障診斷大致從以下三個方面開展：(1)閾值比較法：將測得參數與預先設定的標準值相比較，或比較參數變化率與標準值的大小，若高于(或低于)該值，就判定設備出現故障或提醒要引起注意。我國相應標準和規程中大量采用的就是此類判據。這種方法形式簡單、目標明確，推理效率很高但是無法精確知道變壓器具體故障部位和類型；(2)模式識別：對于變壓器部分檢測參量，如油中溶解氣體、局部放電檢測來說，獲得的檢測數據不是單一數值，而是一組相互之間有復雜內在聯系的多個參量，如油中多種氣體含量。對于這類信息特征，通過適當的模式識別方法能夠對故障類型進行較好識別。但此類方法對學習算法依賴較大，算法輸入需要眾多的狀態信息，而各狀態信息的關聯關系不明，無法有效認識各狀態信息對變壓器故障的影響程度；(3)綜合評估：為了盡可能指明故障發生的部位甚至嚴重程度，通過引入模糊數學、粗糙集等理論，利用盡可能全面的信息求得更為精細的變壓器狀態結論。但是，目前上述方法僅側重于變壓器故障診斷及故障原因分析。此外，在已有的變壓器狀態評估體系中，大部分研究工作只是將不同狀態信息所表征的結果單一打分或簡單加權，較少開展變壓器狀態知識的提取分析及狀態發展規律的研究。

縱觀已有的變壓器故障診斷和狀態評估的方法，尚存在以下問題：(1)變壓器故障診斷模型依賴神經網絡算法，各狀態信息的關聯關系不明，無法有效認識各狀態信息對變壓器故障的影響程度，不利于變壓器關鍵狀態信息的提取和分析；(2)現有的信息融合方法僅將變壓器多維度狀態信息做加權計算，無法發現不同異常狀態信息間、異常狀態信息和不同故障類型間的遞進關系，不能高效地從故障案例中形成變壓器狀態知識。

發明內容

發明目的：針對現有技術的問題，本發明提出一種基于遺傳算法及屬性支持度的變壓器狀態知識獲取方法及設備，能夠高效地由變壓器故障案例獲取變壓器狀態知識，方法簡單、高效，有助于運維人員認識變壓器狀態演化規律，能夠為變壓器差異化運維提供技術支撐，提高變壓器運行可靠性。

技術方案：根據本發明的第一方面，提供一種基于遺傳算法及屬性支持度的變壓器狀態知識獲取方法，包括以下步驟：

基于變壓器故障案例構建決策表S，將變壓器狀態信息的異常征兆作為條件屬性集C，變壓器故障類型作為決策屬性集D；

根據決策表S，建立推演狀態知識所需的條件屬性集C’，根據條件屬性集C和決策屬性集D基于遺傳算法和屬性支持度計算包括條件屬性集C’的最優屬性核R；

根據最優屬性核R優化決策表S，形成新決策表S’，獲得變壓器狀態知識。