[發明專利]一種基于關聯分析的變壓器智能維護方法

在審

• 申請號: 202010786664.0
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111914426A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 孫國歧;蔡旭;魏曉賓;陳弘川;曹云峰;孫學鋒;王秋臨;張玲艷;蘇輝;胡鈺業
• 申請（專利權）人: 山東德佑電氣股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/00;G06Q50/06;G06F113/04;G06F119/08
• 代理公司: 淄博諾信專利代理事務所(普通合伙) 37314
• 代理人: 李鵬

本發明具體涉及一種基于關聯分析的變壓器智能維護方法。其特征在于：1)計算繞組溫升；2)原始數據離散化；3)兩兩連接所有負載率區間和繞組溫升區間，形成因果對；4)計算因果對集合中所有因果對的支持度和置信度；5)確定最小支持度閾值，并輸出不小于最小支持度閾值的因果對集合；6)確定最小置信度閾值，并輸出所有不小于最小置信度閾值的因果對；7)從步驟6)得到的結果推算每個負載率區間對應的繞組正常溫升范圍；8)：如果某一時刻變壓器的繞組溫升不在對應負載率區間下的正常溫升范圍內，系統將發出報警信號，提醒維修人員及時檢修。本發明能夠通過負載率和溫度信號快速、準確的判斷變壓器故障。

技術領域

本發明屬于變壓器維護方法領域，具體涉及一種基于關聯分析的變壓器智能維護方法。

背景技術

變壓器是整個電力系統中的樞紐設備，承擔著輸電、配電等電能轉換的重要作用，其正常運行關系著電網系統的穩定性與安全性，一旦變壓器故障，將造成大范圍內的電力故障和對社會經濟的影響。

在實際運行過程中，變壓器絕大多數故障都伴隨著熱量產生，使變壓器內部溫度發生變化。導致變壓器溫度升高的常見原因包括分接開關接觸不良、線圈匝間短路、冷卻系統故障等。變壓器過熱故障就是指由于各種故障因素或外部因素導致機身溫度過高，從而加快絕緣部件老化速率，降低運行功率。當變壓器溫度超過技術規范表中的極限溫度時，機身溫度已經相對較高，甚至達到了對部件造成損害的程度。因此，在變壓器溫度出現異常的初期及時報警和檢修可以避免對其他部件造成損害，減小變壓器過熱故障帶來的消極影響，提高變壓器運行的安全可靠性。

考慮到變壓器接入的負載越大，變壓器的溫升也越大，因此設置的變壓器溫度報警值應當與同一時刻下的負載率相對應。但是，變壓器的負載與溫升并不是簡單的線性關系，為了確定變壓器在一定負載率水平下的正常溫升范圍，目前主要有兩種方法。

一是通過試驗的方法，但是試驗的方式有諸多限制，一般僅適用于小型變壓器在出廠前進行溫升試驗從而制定溫升表。當變壓器已經投入實際使用后，將變壓器暫停工作再進行試驗是不現實的；第二種方法是應用熱工學和流體力學原理對變壓器進行傳熱分析，根據變壓器技術參數建立變壓器的熱模型。針對不同結構型式的變壓器，需要建立不同的物理模型，通用性不強。此外，為了驗證所建立的物理模型，同樣需要結合試驗的方法檢驗模型的準確性。對于已經投入使用的變壓器，這兩種方法都不實用。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于關聯分析的變壓器智能維護方法，其無需傳統試驗方法，利用變壓器在歷史運行過程中積累的大量數據，通過關聯分析技術確定變壓器負載率和繞組溫升的關系，從而僅僅通過溫度信號判斷變壓器故障，為已經投入使用的變壓器提供了一種通用的智能維護方法。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

即一種基于關聯分析的變壓器智能維護方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：通過變壓器繞組溫度和環境溫度計算繞組溫升，變壓器繞組溫升是繞組溫度和環境溫度之差；

步驟二：由于變壓器負載率和繞組溫升是連續型數據，關聯分析必須是分類屬性的數據，因此需要先對原始數據離散化，將負載率和繞組溫升分別離散化，并歸入劃分好的區間，用符號表示為：

[L₁,L₂,…,L_n]、[T₁,T₂,…,T_n]

式中，n是劃分的區間數量；

步驟三：兩兩連接所有負載率區間和繞組溫升區間，形成因果對，考慮到由于負載率變化引起繞組溫度變化，因此默認負載率為因，繞組溫升為果，因果對的集合可以表示為：