[發(fā)明專利]一種電力變壓器故障診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110602904.1
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113326881B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 景晨英;邢敬創(chuàng);喬匡華
• 申請（專利權(quán)）人: 西安思安云創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: G06F18/241
• 分類號: G06F18/241;G06F18/2415;G06F18/214;G06F18/25;G06N3/0455;G06N3/088;G06N3/045;G06N3/047;G06N3/048;G06N3/084
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉春

1.一種電力變壓器故障診斷方法，其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1、第一層融合：對第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、歸一化，分別構(gòu)建第一DBN網(wǎng)絡(luò)和第一SAE網(wǎng)絡(luò)，并對兩個網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，分別得到第一DBN網(wǎng)絡(luò)和第一SAE網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練好的第一訓(xùn)練參數(shù)；

其中，第一訓(xùn)練數(shù)據(jù)為變壓器的歷史故障部位數(shù)據(jù)樣本集，包括兩類：一是油中溶解的氣體體積分?jǐn)?shù)、局部放電量、套管介質(zhì)耗損因數(shù)九組影響電力變壓器運行的運行參數(shù)；二是與運行參數(shù)相對應(yīng)的電力變壓器的故障部位的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，包括繞組故障、油紙絕緣故障、鐵芯故障三種故障；

步驟2、基于兩個所述第一訓(xùn)練參數(shù)，將第一待測數(shù)據(jù)分別經(jīng)過第一DBN網(wǎng)絡(luò)和第一SAE網(wǎng)絡(luò)計算得到兩個第一網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果；

其中，第一待測數(shù)據(jù)為電力變壓器的九種運行參數(shù)真實值的數(shù)據(jù)矩陣m×9，第一網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果為對應(yīng)第一待測數(shù)據(jù)的三種故障部位的數(shù)據(jù)矩陣m×3；m為待測數(shù)據(jù)的個數(shù)；

步驟3、將兩個所述第一網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果、視為電力變壓器故障部位的類別概率，將這兩個類別概率作為兩個不同證據(jù)用于D-S證據(jù)理論的融合，最后根據(jù)融合后得到的新的證據(jù)的基本概率分配函數(shù)的最大值，判定得到第一待測數(shù)據(jù)中所有數(shù)據(jù)對應(yīng)的故障部位；

步驟4、對步驟3中確定出的每個故障部位分別進行第二層融合：

選取第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、歸一化，分別構(gòu)建第二DBN網(wǎng)絡(luò)和第二SAE網(wǎng)絡(luò)，并對兩個網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，分別得到第二DBN網(wǎng)絡(luò)和第二SAE網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練好的第二訓(xùn)練參數(shù)；

其中，第二訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括兩類：一是油中溶解的氣體體積分?jǐn)?shù)、局部放電量、套管介質(zhì)耗損因數(shù)九組影響電力變壓器運行的運行參數(shù)；二是與故障部位相對應(yīng)的故障原因的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；

步驟5，基于兩個所述第二訓(xùn)練參數(shù)，將第二待測數(shù)據(jù)分別經(jīng)過第二DBN網(wǎng)絡(luò)和第二SAE網(wǎng)絡(luò)計算得到兩個第二網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果；

其中，根據(jù)第一待測數(shù)據(jù)經(jīng)過第一層融合得到的故障部位的不同，將第一待測數(shù)據(jù)分為三類，此時分類后的第一待測數(shù)據(jù)即為第二待測數(shù)據(jù)；第二網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果為對應(yīng)第二待測數(shù)據(jù)的故障原因的矩陣；

步驟6，將步驟5得到的兩個第二網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果視為電力變壓器第一層融合得到的故障下的故障原因的類別概率，將這兩個類別概率作為兩個不同證據(jù)用于D-S證據(jù)理論的融合，最后根據(jù)融合后得到的新的證據(jù)的基本概率分配函數(shù)的最大值，判定得到第二待測數(shù)據(jù)中每個故障部位對應(yīng)的故障原因。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器故障診斷方法，其特征在于，所述步驟3中，對于故障部位的D-S融合過程為：設(shè)e₁為第一DBN網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果，e₂為第一SAE網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果，分別計算關(guān)于證據(jù)e₁和e₂對三個故障部位F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃的基本概率分配函數(shù)，分別計算關(guān)于證據(jù)e₁和e₂的不確定度；對e₁,e²兩個證據(jù)進行融合得到證據(jù)ε，計算融合后的基本概率分配函數(shù)，進而根據(jù)最大值確定出第一待測數(shù)據(jù)中的m個數(shù)據(jù)所對應(yīng)的故障部位。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種電力變壓器故障診斷方法，其特征在于，所述步驟6中，對于第一層融合得到的故障下的故障原因的D-S融合過程：

設(shè)e₃為第二DBN網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果，e₄為第二SAE網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果，分別計算關(guān)于證據(jù)e₃和e₄對第一層融合得到的故障下的故障原因的基本概率分配函數(shù)，對e₃,e₄兩個證據(jù)進行融合得到證據(jù)α，計算融合后的基本概率分配函數(shù)，則由基本概率分配函數(shù)的最大值得到第二待測數(shù)據(jù)分別屬于第一層融合得到的故障下的某個故障原因。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種電力變壓器故障診斷方法，其特征在于，所述步驟4中，所述運行參數(shù)分為三類，第一類為與繞組故障對應(yīng)的運行參數(shù)，第二類為與油紙絕緣故障對應(yīng)的運行參數(shù)，第三類為與鐵芯故障對應(yīng)的運行參數(shù)；標(biāo)簽數(shù)據(jù)集分為三類：第一類為與繞組故障對應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，第二類為與油紙絕緣故障對應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，第三類為與鐵芯故障對應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種電力變壓器故障診斷方法，其特征在于，所述步驟4中，與故障部位相對應(yīng)的故障原因的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集包括：

故障部位為繞組故障的故障原因分別用(1，0，0，0)、(0,1，0，0)、(0，0，1，0)、(0，0，0，1)表示繞組過熱、繞組變形、繞組斷線、繞組匝間短路；

故障部位為油紙絕緣故障的故障原因分別用(1，0)、(0,1)表示液體絕緣油故障、固體絕緣紙故障；

故障部位為鐵芯故障的故障原因分別用(1，0，0，0)、(0,1，0，0)、(0，0，1，0)、(0，0，0，1)表示鐵芯過熱、鐵芯片短路、鐵芯松動及噪聲、鐵芯多點接地。