[發明專利]一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法及系統

在審

• 申請號: 202010765222.8
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112001530A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 賈駿;陶風波;胡成博;黃強;路永玲;秦建華;劉子全;王真;徐陽
• 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;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/00;G06N3/04;G06N3/08;G01N30/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法，其特征在于：包括以下步驟：

S100：對油色譜在線監測裝置監測得到的油色譜數據進行數據擬合與經驗模態分析，得到多個IMF數據；

S200：對多個IMF數據進行逐層特征提取，得到特征信號；

S300：將S200中特征信號進行權重因子排序，得到油色譜在線監測裝置的運行可靠性結果。

2.根據權利要求1所述的一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法，其特征在于：所述S100具體包括以下子步驟：

對油色譜在線監測裝置監測得到的油色譜數據進行B樣條擬合，得到B樣條擬合曲線；

將B樣條擬合曲線進行EMD分解，得到多個IMF數據。

3.根據權利要求2所述的一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法，其特征在于：所述的對油色譜數據進行B樣條擬合，得到B樣條擬合曲線，包括以下步驟：

S110：設油色譜監測序列u＝{u₀,u₁,u₂,…,u_n+p}，采用Cox-deBoor遞歸公式計算得到p階B樣條函數B_j,p：

式中，B_j,p為p階B樣條函數，B_j,1為1階B樣條函數，u_j為第j個油色譜監測序列，u_j+1為第j+1個油色譜監測序列，u_j+p為第j+p個油色譜監測序列，u_j+p-1為第j+p-1個油色譜監測序列，B_j,p-1為p-1階B樣條函數，B_j+1,p-1為p-1階B樣條函數；

S120：引入ε(t)，并通過ε(t)的最小二乘求取B樣條擬合中待求解參數c_j：

式中，y(t)為原始油色譜數據曲線，g(t)為p階B樣條擬合曲線，c_j為待求解參數，B_j,p為p階B樣條函數；

S130：基于p階B樣條函數B_j,p和B樣條擬合中待求解參數c_j，得到p階B樣條擬合曲線g(t)：

式中，B_j,p為p階B樣條函數，c_j為S120中求解得到的參數。

4.根據權利要求1所述的一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法，其特征在于：所述S200包括：

將多個IMF數據分別輸入至對應的DBN網絡中進行逐層特征提取，得到特征信號；所述DBN網絡包括多個RBM單元，每層所述RBM單元均由可視層v∈{0,1}^D和隱含層h∈{0,1}^M構成，其中，D和M為期變量的維數。

5.根據權利要求4所述的一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法，其特征在于：所述DBN網絡的建立步驟為：

S210：定義每一層RBM單元中的可視層v∈{0,1}^D和隱含層h∈{0,1}^M之間的能量函數：

式中，θ為RBM單元參數θ＝{W,b,a}，W_ij表示第i個可視層節點v_i和第i個隱藏層節點h_j之間的權重，a_j,b_i為RBM單元的偏置系數，v_i為第i個可視層節點，h_j為第i個隱藏層節點，D為可視層維度，M為隱含層維度；

基于能量函數，得到單個RBM單元，表示為：

式中，p*表示未歸一化的概率函數，Z(θ)表示配分函數；

S220：基于單個RBM單元，構建得到DBN網絡；

S230：采用未標記的IMF樣本對構建得到的DBN網絡進行預訓練，得到訓練后的DBN網絡；

S240：通過標記的IMF樣本對訓練后的DBN網絡進行微調，得到最終可使用的DBN網絡。