[發(fā)明專利]一種利用運(yùn)行信息的電力變壓器缺陷在線診斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111273998.9
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114111886A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永強(qiáng);李夏婷;梁兆文
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州貫行電能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 廣州圣理華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44302
• 代理人: 李唐明

1.一種利用運(yùn)行信息的電力變壓器缺陷在線診斷方法，其特征在于：

步驟一、采集變壓器的運(yùn)行參量：通過電流電壓儀表采集變壓器各相的電參量以及通過溫度傳感器采集變壓器的溫度數(shù)據(jù)；

步驟二、采用參數(shù)辨識算法對變壓器等效電路參數(shù)進(jìn)行識別：根據(jù)采集到的變壓器電參量，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，挑選一段時(shí)間內(nèi)的多組變壓器電參量數(shù)據(jù)；根據(jù)挑選的多組變壓器電參量數(shù)據(jù)，對該段時(shí)間區(qū)間內(nèi)的變壓器ABC各相的等效電路參數(shù)分別以最小二乘法進(jìn)行逼近；

步驟三、溫升建模：建立該時(shí)間區(qū)間內(nèi)的變壓器的電參量與溫升依賴關(guān)系，根據(jù)變壓器各相電參量和溫度的歷史數(shù)據(jù)，采用非參數(shù)系統(tǒng)辨識的方法進(jìn)行逼近和訓(xùn)練，生成熱累積模型；通過向熱累積模型輸入該時(shí)間區(qū)間內(nèi)的變壓器各相電參量的有效值及開始時(shí)刻溫度，所述熱累積模型輸出結(jié)束時(shí)刻溫度；

步驟四、缺陷診斷：獲取變壓器的實(shí)際溫度，根據(jù)實(shí)際溫度與熱累積模型輸出的溫度的偏差，判斷變壓器的溫升是否異常，以及結(jié)合變壓器等效電路參數(shù)的識別結(jié)果，判斷變壓器的缺陷與故障的類型和程度。

2.如權(quán)利要求1所述的一種利用運(yùn)行信息的電力變壓器缺陷在線診斷方法，其特征在于：所述變壓器的電參量包括變壓器高低壓側(cè)ABC相的電壓和電流數(shù)據(jù)；所述變壓器等效電路為變壓器T型等效電路，所述變壓器等效電路參數(shù)包括一次繞組電阻R₁、一次繞組電抗X₁、二次繞組電阻R′₂、二次繞組電抗X′₂、勵(lì)磁電阻R_m以及勵(lì)磁電抗X_m。

3.如權(quán)利要求2所述的一種利用運(yùn)行信息的電力變壓器缺陷在線診斷方法，其特征在于：所述步驟二中，采用參數(shù)辨識算法對變壓器等效電路參數(shù)進(jìn)行識別的具體過程如下：

(1)根據(jù)采集到的變壓器高低壓側(cè)各相電壓、電流數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，挑選一段時(shí)間內(nèi)的N組變壓器高低壓側(cè)各相電壓、電流數(shù)據(jù)，即：

高壓側(cè)：

低壓側(cè)：

(2)選定變壓器電壓電路參考方向；通過變壓器銘牌確定變壓器變比K，A相在k時(shí)刻的高低壓側(cè)電壓電流表示為：

(3)對該段時(shí)間內(nèi)的變壓器ABC各相的R₁,X₁,R₂′,X₂′,R_m,X_m分別以法方程形式最小二乘法進(jìn)行逼近：

令：

則：

4.如權(quán)利要求3所述的一種利用運(yùn)行信息的電力變壓器缺陷在線診斷方法，其特征在于：所述熱累積模型采用三層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立，表示為：

訓(xùn)練熱累積模型的目標(biāo)函數(shù)為：

所述熱累積模型包括三層：第一層為輸入層，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為M；第二層為隱含層，神經(jīng)元數(shù)量為I，第三層為輸出層，神經(jīng)元數(shù)量為1；

其中，y為某一時(shí)刻變壓器的實(shí)測溫度，y_m為熱累積模型輸出的同一時(shí)刻的溫度；ω_mi為輸入層節(jié)點(diǎn)到隱含層節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)重；ω_i為隱含層節(jié)點(diǎn)到輸出層節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)重；f()為隱含層神經(jīng)元的激活函數(shù)，g()為輸出層神經(jīng)元的激活函數(shù)；x為模型輸入，輸入時(shí)間區(qū)間[t₀,t_Q]內(nèi)的變壓器高低壓側(cè)ABC相的電壓、電流以及初始繞組溫度，具體表示為：

M＝12Q+1，T_a|_t0、T_b|_t0、T_c|_t0分別表示變壓器ABC相繞組的初始溫度。

5.如權(quán)利要求4所述的一種利用運(yùn)行信息的電力變壓器缺陷在線診斷方法，其特征在于：所述變壓器的溫升異常判斷依據(jù)如下：

若(實(shí)際溫度–模型溫度)/模型溫度﹤跟蹤閾值，則表示變壓器溫升正常；

若(實(shí)際溫度–模型溫度)/模型溫度﹥跟蹤閾值，則表示變壓器溫升異常；

其中，所述跟蹤閾值根據(jù)變壓器的實(shí)際運(yùn)行設(shè)定，所述跟蹤閾值的范圍為+1％～+10％。