[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

本發明公開了一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法及系統，采用B?EMD對油色譜進行數據擬合與經驗模態分析，獲得油色譜有效性評價參量，采用基于多維DBN的油色譜數據有效性分析網絡，對油色譜數據的模態特征進行有效性評估，最后通過綜合權重因子排序網絡對不用維度綜合加權得到油色譜數據有效性綜合評價結果，從而實現對油色譜在線監測裝置的運行可靠性評估，從而可以針對性的開展計劃檢修。

技術領域

本發明屬于電力設備故障診斷領域，具體涉及一種基于多尺度深度特征學習的變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法。

背景技術

電力變壓器作為電力系統最關鍵的設備，其可靠性直接關系到電力系統的運行安全。目前，變壓器油中溶解氣體分析(dissolved gas analysis，DGA)(簡稱油色譜分析)作為監測和診斷變壓器缺陷和潛伏性故障的有效手段已經廣泛地應用在電力變壓器狀態監測中，各省電網也部署了大量的油色譜在線監測裝置，通過在線地分析電力變壓器油中溶解氣體的成分和含量，評估變壓器的運行狀態以可以提前發現其潛伏性故障，降低停電風險。但是，由于目前油色譜在線監測裝置的運行壽命遠低于電力變壓器本體的運行壽命，而且油色譜在線監測裝置大多安裝在戶外，運行環境惡劣，存在大量由于死油、脫氣裝置老化、光譜儀偏差等因素造成的油色譜分析精度下降甚至數據失真案例，從而大大降低了油色譜監測數據的可靠性與可信度。并且，油色譜裝置的現場定期校驗工作存在儀器操作復雜，人員專業要求高等限制因素，使得油色譜在線監測裝置現場運行后全面的定期校驗在實際推廣中存在極大困難，因此亟需對油色譜在線監測裝置開展預測性維護研究。與傳統預防性維護相比，預測性維護不是基于固定維護周期，而是利用現場在線監測測量數據和相應的數據評估，進而針對現場高風險的油色譜在線監測設備進行提前校驗和維修，從而在檢修資源有限的情況下降低油色譜在線監測設備故障率。

發明內容

發明目的：為填補現有技術對油色譜在線監測裝置預測性維護方法的空缺，本發明提供了一種基于多尺度深度特征學習的變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法。

技術方案：一種變壓器油色譜在線監測裝置預測性維護方法，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。

進一步的，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。

進一步的，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；