[發明專利]一種油浸式變壓器非平衡故障樣本預處理方法

有效

• 申請號: 202110295799.1
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113066540B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 吐松江·卡日;伊力哈木·亞爾買買提;劉鵬偉;張寬;孫國良;邸強;張鵬程;逯浩坦
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: G16C20/70
• 分類號: G16C20/70;G16C20/20;G06F18/214;G06F18/22;G06F18/2413
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 邢哲

本發明公開了一種油浸式變壓器非平衡故障樣本預處理方法，涉及電氣設備技術領域。本發明方法包括以下步驟：Step1：收集并整理油浸式變壓器多類型故障樣本，建立類樣本不平衡數據集D；Step2：使用歐拉公式計算各類樣本之間的歐拉距離L，并基于平均歐拉距離進行排序；Step3：依據類樣本不平衡數據集D中各類樣本數量及各類間平均歐拉距離值，使用自適應合成抽樣法平衡多類故障樣本量；Step4：使用多種基于油中溶解氣分析的油浸式變壓器故障診斷方法驗證合成樣本可靠性。本發明方法通過采用歐拉距離、自適應合成抽樣及多種基于油中溶解氣分析的故障診斷方法，能合理有效的解決多類樣本不平衡問題，建立準確、可靠、平衡的變壓器故障樣本集。

技術領域

本發明涉及電氣設備技術領域，特別是涉及一種油浸式變壓器非平衡故障樣本預處理方法。

背景技術

油浸式變壓器是電力系統中昂貴且重要組成設備，其運行狀態與電力系統可靠運行密切相關，當油浸式變壓器出現各類缺陷及故障，不僅電力系統可靠運行帶來安全隱患，嚴重時將導致電力生產部門面臨巨大經濟損失，因此有必要開展變壓器故障診斷技術的研究；

由于油浸式變壓器作為電力系統的重要資產，已采取多種方法與措施監視監測運行狀態，避免嚴重故障的發生，因此從實際生產中獲得的變壓器故障樣本數量少且不同類型故障樣本差異大，出現類間樣本數量不平衡問題。目前使用的重采樣技術，包括欠采樣、過采樣將導致樣本特征丟失、特征單一、僅能處理兩類分類問題或樣本一致性弱等問題；為此，我們提出一種油浸式變壓器非平衡故障樣本預處理方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種油浸式變壓器非平衡故障樣本預處理方法，解決現有樣本平衡方法中存在的合成樣本特征丟失、合成樣本特征單一、無法平衡多分類問題或合成樣本一致性弱的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種油浸式變壓器非平衡故障樣本預處理方法，包括以下步驟：

Step1：收集并整理油浸式變壓器多類型故障樣本，建立類樣本不平衡數據集D；

Step2：使用歐拉公式計算各類樣本之間的歐拉距離L，并基于平均歐拉距離進行排序；

Step3：綜合考慮樣本量及類間平均歐拉距離值，使用自適應合成抽樣法平衡多類故障樣本量；

Step4：使用多種基于油中溶解氣分析的油浸式變壓器故障診斷方法驗證合成樣本可靠性；

Step5：出現異常樣本時重復上述步驟直至生成樣本可靠、類間平衡的故障樣本集合；

Step6：完成故障樣本類間數量的平衡。

優選地，所述Step1中故障樣本集合包含有6種故障類型的油色譜樣本，所述油色譜樣本由5種特征氣體的含量特征構成。

優選地，所述Step2中，包括如下步驟：

Step21、針對所建立的類樣本不平衡數據集D,為了消除不同樣本之間的量綱不一致性，對原始故障數據集數據進行歸一化處理；

Step22、針對所建立的類樣本不平衡數據集D，對所有故障樣本進行歸一化處理后，計算各類樣本之間的歐拉距離。

優選地，所述Step3中，包括如下步驟：