[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110386809.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112884089A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓萬(wàn)里;黃晨宏;傅銘;胡達(dá);王輝;蔡曄;陳子豪;鄭真;汪篤紅;馬曄暉;蔣晨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/62
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/62;H02J13/00;G06F30/20;G06F16/215
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強(qiáng)

1.一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集模塊、無(wú)縫嵌入數(shù)據(jù)應(yīng)用接口模塊、電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集清洗模塊、電力變壓器高質(zhì)量樣本數(shù)據(jù)集模塊、電力變壓器核心算法模塊、電力變壓器故障預(yù)警模型分析模塊和人機(jī)界面展示模塊；

電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集模塊，該模塊用于完成電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)的采集，包括電力變壓器本體數(shù)據(jù)庫(kù)單元、電力變壓器設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)單元、電力變壓器外部數(shù)據(jù)庫(kù)單元；

無(wú)縫嵌入數(shù)據(jù)應(yīng)用接口模塊，該模塊用于連接電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集模塊和電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集清洗模塊；

電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集清洗模塊，該模塊用于對(duì)電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值、缺失值、噪聲的預(yù)處理，形成一個(gè)高質(zhì)量的樣本數(shù)據(jù)集，包括FCM數(shù)據(jù)處理單元、EM數(shù)據(jù)處理單元；

電力變壓器高質(zhì)量樣本數(shù)據(jù)集模塊，該模塊用來(lái)存儲(chǔ)經(jīng)FCM數(shù)據(jù)處理單元和EM數(shù)據(jù)處理單元預(yù)處理后的電力變壓器高質(zhì)量樣本數(shù)據(jù)集；

電力變壓器核心算法模塊，該模塊用于對(duì)電力變壓器高質(zhì)量樣本數(shù)據(jù)集模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行KPCA屬性的約簡(jiǎn)和MSET故障預(yù)警模型的建立，包括KPCA屬性約簡(jiǎn)單元和MSET故障預(yù)警模型單元；

電力變壓器故障預(yù)警模型分析模塊，該模塊用于對(duì)MSET故障預(yù)警模型單元中的電力變壓器故障預(yù)警模型進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練、測(cè)試、驗(yàn)證，使得電力變壓器故障預(yù)警模型達(dá)到最優(yōu)，包括電力變壓器故障預(yù)警模型訓(xùn)練單元、電力變壓器故障預(yù)警模型測(cè)試單元、電力變壓器故障預(yù)警模型驗(yàn)證單元；

人機(jī)界面展示模塊，該模塊用于用戶(hù)與電力變壓器故障預(yù)警模型分析模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示、交流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述電力變壓器本體數(shù)據(jù)庫(kù)單元用于采集與電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)直接相關(guān)的核心數(shù)據(jù)，包括電力變壓器DGA數(shù)據(jù)庫(kù)單元、電力變壓器紅外檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)單元、電力變壓器局部放電數(shù)據(jù)庫(kù)單元，具體參數(shù)有電力變壓器各特征氣體含量，特征氣體包括H₂、CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₂H₆、CO和CO₂，電力變壓器油溫、電力變壓器電壓、電力變壓器電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的電力變壓器設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)單元用于采集與電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)間接相關(guān)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視SCADA系統(tǒng)單元、生產(chǎn)管理PMS系統(tǒng)單元，具體參數(shù)有歷史用電量、歷史用電負(fù)荷和電力變壓器的基本臺(tái)賬信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的電力變壓器外部數(shù)據(jù)庫(kù)單元用于采集與電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)間接相關(guān)的非核心數(shù)據(jù)，包括地理信息GIS系統(tǒng)單元、氣象環(huán)境信息系統(tǒng)單元，具體參數(shù)有水文、地勢(shì)、氣溫、濕度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的FCM數(shù)據(jù)處理單元采用FCM聚類(lèi)去噪算法對(duì)電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值以及噪聲的預(yù)處理，不僅可以解決多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值的檢測(cè)和數(shù)據(jù)的去噪處理，包括異常值刪減單元、噪聲處理單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)挖掘的電力變壓器故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的EM數(shù)據(jù)處理單元采用EM算法對(duì)電力變壓器全維度原始數(shù)據(jù)集模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失值的處理，不僅可以進(jìn)行缺失值的處理，還可以進(jìn)行截尾數(shù)據(jù)的處理，包括缺失值補(bǔ)充單元。