一种变压器状态预警数据可疑值的筛查处理方法技术

本发明专利技术属于智能电网中电力变压器设备在线监测系统及数据的研究、应用技术领域，特别涉及一种变压器状态预警数据可疑值的筛查处理方法，先通过分布于省级电网企业所辖各变电站内的油中溶解气体监测装置采集各台变压器的监测数据；其次，将监测数据通过电力综合数据网逐级上传至监测预警中心的主站系统平台数据服务器；再次，通过一致性检验筛查分析各类表征变压器状态特征的油中溶解气体状态预警数据中可疑值；最后，在主站系统平台数据服务器中对监测数据进行分析计算，进而求解其置信水平。本发明专利技术通过显著性差异分析方法检验各数据间的高斯分布情况，进而利用置信区间筛查可疑值，从而提高数据的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能电网中电力变压器设备状态监测及故障诊断的研究、应用技术领 域，特别涉及。
技术介绍
随着国内外在线监测技术的进步，越来越多的变电设备在线监测系统投入运行， 可对及时掌握变电站关键设备的运行状态，提高设备安全运行水平起到了积极作用。其中， 技术比较成熟、应用比较广泛的监测技术电力变压器油中溶解气体在线监测技术；并且应 用该技术已在电力行业中取得了多起成功案例。 油中溶解气体监测在电网企业中的应用流程是：首先，分布在省级电网下各变电 站的在线监测装置在每日7时采集、检测变压器油中溶解气体的浓度；并在每日9时将检测 结果发送至监测预警中心；其次，通过省级电网的监测预警中心同时并行归集、处理数百套 以上油中溶解气体监测装置的数据。再次，通过油中溶解气体监测数据的变化情况判断设 备状态、制定设备预警及运维策略。油中溶解气体监测装置可检测表征变压状态的H 2、CH4、 C2H6、C2H4、C2H 2、C0、0)2等多种气体浓度，变压器处于正常状态下的被监测数据呈正态分布 (高斯分布），其变化曲线即是由监测数据样本均值为中心值，分别向大小两侧逐渐均匀变 化（波动）。鉴于此，各省级电网的监测预警中心系确保电网安全稳定的第一道防御体系， 其作用极为重要。 然而，一方面受限于电子元件老化、外部环境干扰、载气欠压、传感器失效等影响 因素，导致监测数据时常因出现偏差（甚至达到预警值）而产生可疑值；进而因对可疑值的 分析而造成误判断，阻碍监测预警发挥应有的效能。 另一方面，监测预警中心须同时并发处理多种类型的海量监测数据及其产生报警 事件，但受限于分析判定监测数据是否存在偏差还缺少充分依据，导致排查异常值仍需通 过离线测试分析，剧增了试验人员的工作强度。 鉴于上述问题，当前尚不能利用这些实时数据间存在的内在联系确认数据的准确 度，亦无法高效地过滤潜在的干扰数据或误诊断数据，进而增加了运维监测预警中心的难 度，影响充分利用监测数据指导运维电网设备，不利于巩固电力系统的安全运行水平。究其 根本原因，即是监测数据中包含部分测量偏差的可疑值，而且尚无可自动准确筛查此类可 疑值的有效果，从而导致对监测数据的误判断和误报警。因此，迫切需要研制一种经济实 用，且适用于实时处理大数据量的油中溶解气体状态预警数据可疑值的一致性检验筛查方 法，并实现对海量并发监测数据报警的实时、有效处理。
技术实现思路
本专利技术的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种通过对电力变压器设备的 监测数据进行一致性检验，进而筛查电力变压器状态预警数据中可疑值的方筛选处理法， 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下： -种变压器状态预警数据可疑值的筛查处理方法，其特征在于：通过显著性差异 分析检验各套监测装置上传的监测数据，进而根据置信区间过滤可疑值，其具体方法步骤 如下： (1)通过分布于省级电网企业所辖各变电站各处的油中溶解气体监测装置采集各 台变压器的监测数据； (2)油中溶解气体监测装置将采集到的监测数据经过工控机、监测数据前置子系 统交换机、监测数据前置子系统服务器、主站系统平台路由器、主站系统平台数据服务器； (3)在主站系统平台数据服务器中对监测数据进行分析计算，提取在某一时间段 内的单套油中溶解气体的一类监测数据为X 1, x2, X3，…，Xn，，其当监测数据X1处于高斯分 布时，计算监测数据的样本均值是歹、样本标准差是σ ; (4)将监测数据X1按数值大小依次排列成统计数集X (i)，其中若存在数值大小相 同的监测数据则随机排列，即：X(1)彡X(2)彡…彡X(n)，最小值是X(l)、最大值是X(n)，然 后分别计算监测数据的最小值和最大值样本偏离值μ，再进行比较监测数据的最小值和最 大值样本偏离值μ，以初步判断偏离值大的监测数据&可疑值； (5)根据初步判断的可疑值求解置信区间统计值与显著性水平α经验值比较，是 否大于显著性水平α经验值，若大于则判定X(I)或Χ(η)置信水平低、可疑，应予以删除其 间的测值，反之，若小于则判定测值可用；所述置信区间统计值大小通过g= μ/σ进行求 解，其中，μ为最大值样本偏离值； (6)结合格鲁布斯法对工程应用时监测数据历史样本的一致性检验，针对其置信 区间统计值求解出显著性水平α经验值，进而求解其置信水平l-α ;最终判定可疑值； (7)依据筛选后的监测数据样本分析、诊断被监测变压器的状态。 优选地，通过分布于省级电网企业所辖各变电站内的油中溶解气体监测装置采集 各台变压器的监测数据后，通过电力综合数据网或无线GPRS网络将监测数据逐级发送至 主站系统平台数据服务器进行筛查处理。 优选地，所述步骤（6)通过一致性检验的方法筛查、排除各类油中溶解气体状态 预警数据中的可疑值；准确地识别典型异常值表征，规避可疑值对正常分析监测预警数据 的干扰及其引起的误判，并进行可靠的故障诊断。本专利技术中的异常值是指超出设备正常状 态下测值的监测数据，或者超出既定预警值的监测数据（测值）；而可疑值是指可能因干扰 而导致测量偏差，并明显变化的监测数据（测值）。 综上所述，，本专利技术由于采用了以上技术方案，本专利技术具有如下有益效果： 第一，通过显著性差异分析方法检验各数据间的高斯分布情况，进而利用置信区 间筛查可疑值，从而提高数据的质量； 第二，独创了监测数据测值的特征聚类分析方法，有效解决了过滤传感器失效等 可疑值的关键难题，其效果明显优于针对单一参量的可疑值过滤方法； 第三，率先实现了对海量并发监测数据及其报警事件的处理机制，克服了监测预 警中心监测结果客观程度低的不利局面，有效避免了传统方式下需要进行人工离线测试比 对分析的复杂流程。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现 有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术 的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。 图1是本专利技术的流程图。 图2是本专利技术最佳实施例的预 警系统原理示意图。 附图中，1-监测装置，2-工控机，3-监测数据前置子系统交换机，4-监测数据前置 子系统服务器，5-主站平台路由器，6-主站数据库服务器，7-Web应用服务器，8-操作员站， 9 -工程师站。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本专利技术保护的范围。 如图1所示，，通过显著性差异 分析检验各套相互独立，且将呈高斯分布的监测装置上传监测数据（测值），进而根据置信 区间过滤异常数据，在一组测量数据中，如果个别数据偏离平均值很远，这些数据是有显著 性差异的可疑值，进一步筛查处理将可疑值从此组测量数据中剔除，而不参与平均值的计 算，即得到可疑值，其具体方法步骤如下： (1)通过分布于省级电网企业所辖各变电站各处的油中溶解气体监测装置采集各 台变压器的监测数据； (2)油中溶解气体监测装置将采集到的监测数据经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器状态预警数据可疑值的筛查处理方法，其特征在于：通过显著性差异分析检验各套监测装置上传的监测数据，进而根据置信区间过滤可疑值，其具体方法步骤如下：(1)通过分布于省级电网企业所辖各变电站各处的油中溶解气体监测装置采集各台变压器的监测数据；(2)油中溶解气体监测装置将采集到的监测数据经过工控机、监测数据前置子系统交换机、监测数据前置子系统服务器、主站系统平台路由器、主站系统平台数据服务器；(3)在主站系统平台数据服务器中对监测数据进行分析计算，提取在某一时间段内的单套油中溶解气体的一类监测数据为X1，X2，X3，…，Xn，，其当监测数据Xi处于高斯分布时，计算监测数据的样本均值是X、样本标准差是σ；(4)将监测数据Xi按数值大小依次排列成统计数集X(i)，其中若存在数值大小相同的监测数据则随机排列，即：X(1)≤X(2)≤…≤X(n)，最小值是X(1)、最大值是X(n),然后分别计算监测数据的最小值和最大值样本偏离值μ，再进行比较监测数据的最小值和最大值样本偏离值μ，以初步判断偏离值大的监测数据Xi可疑值；(5)根据初步判断的可疑值求解置信区间统计值与显著性水平α经验值比较，是否大于显著性水平α经验值，若大于则判定X(1)或X(n)置信水平低、可疑，应予以删除其间的测值，反之，若小于则判定测值可用；所述置信区间统计值大小通过g＝μ/σ进行求解，其中，μ为最大值样本偏离值；(6)结合格鲁布斯法对工程应用时监测数据历史样本的一致性检验，针对其置信区间统计值求解出显著性水平α经验值，进而求解其置信水平1‑α；最终判定可疑值；(7)依据筛选后的监测数据样本分析、诊断被监测变压器的状态。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，郭丽娟，吴秋莉，邬蓉蓉，吕泽承，邓雨荣，陶松梅，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45