电力运行管理中的变压器故障检测方法及检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力运行管理中的变压器故障检测方法，在获取当前变压器状态数据、变压器状态转换动作、变压器观测数据、变压器历史信用状态后，基于POMDP模型，计算变压器状态转换的转移概率、变压器状态转换的收益值和变压器状态转换为变压器观测数据的概率；基于变压器历史信用状态，计算变压器更新信用状态；基于变压器更新信用状态，计算信用状态转移概率；进而得到变压器故障检测方案中当前状态的变压器状态转换动作，优点在于将寻找变压器故障检测最优方案转换为POMDP最优策略求解过程，无需依赖技术专家的经验，即可实现变压器智能管理，检测效率高；并可在变压器运行中实时预测变压器状况，具有预测性。

【技术实现步骤摘要】
电力运行管理中的变压器故障检测方法及检测系统
本专利技术属于电力运行管理及故障检测领域，具体涉及了一种电力运行管理中的变压器故障检测方法及检测系统。
技术介绍
变压器是电力系统中的主要设备，它是否正常运行直接影响电能的转换和控制，也直接影响电力系统的安全运行。电力运行管理中，怎样准确检测变压器的故障，为变压器的检修及故障处理提供科学的依据，对保证变压器安全运行具有重要的意义。近些年来，随着计算机技术、通信技术、微电子技术的发展，变电站基本实现了少人甚至无人值守的智能管理模式，变压器的异常检测技术显得尤为重要。现有的变压器故障诊断方法，需要综合各种检测手段和方法，同时结合变压器的运行状况、检修状况、外部环境等因素，进行相互补充、验证和综合分析判断，才能取得较好的诊断效果，对于技术专家的依赖性较强，检测效率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种对专家的依赖性低并且检测效率高的电力运行管理中的变压器故障检测方法及检测系统本专利技术解决上述技术问题所采用的一个技术方案为：一种电力运行管理中的变压器故障检测方法，包括：步骤S10，获取当前变压器状态数据、变压器状态转换动作、变压器观测数据、变压器历史信用状态；步骤S20，基于POMDP模型，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的转移概率；计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的收益值；计算采用压器状态转换动作将当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率；步骤S30，基于变压器历史信用状态，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换为另一个变压器状态后的变压器更新信用状态；步骤S40，基于变压器历史信用状态和变压器更新信用状态，计算变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率；步骤S50，对于所有不同的变压器状态，基于输入的变压器状态转换动作，采用步骤S20-步骤S40方法获取对应的变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率；步骤S60，基于变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率，计算所有变压器状态转换动作的期望收益，最大期望收益值对应的变压器状态转换动作即为变压器故障检测方案中当前状态的变压器状态转换动作。步骤S20中，当前变压器状态转换的转移概率为：T(s',a,s)＝P(s'|s,a)其中，T(s',a,s)为变压器状态转换的转移概率，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，s'为转换后的变压器状态，P()为概率计算函数；当前变压器状态转换的收益值为：R(s',a,s)＝r(s',a,s)其中，R(s',a,s)为变压器状态转换的收益值，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，s'为转换后的变压器状态，r()为收益计算函数；当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率为：Ω(o,a,s)＝P(o|s,a)其中，Ω(o,a,s)为当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，o为观测数据，P()为概率计算函数。步骤S30中的变压器更新信用状态为：其中，b(s')为变压器更新信用状态，b(s)为变压器历史信用状态，Ω(o,a,s')为变压器状态转换为变压器观测数据的概率，T(s',a,s)为变压器状态转换的转移概率，P(o|a,b)为概率计算函数，a为变压器状态转换动作，b是变压器的信用状态，s为当前变压器状态，s'为转换后的变压器状态，o为观测数据。步骤S40中，变压器信用状态变换收益为：ρ(a,b)＝∑∑b(s)R(s′,a,s)T(s′,a,s)其中，ρ(a,b)为变压器信用状态变换收益，b(s)为变压器历史信用状态，R(s',a,s)为变压器状态转换的收益值，T(s',a,s)为变压器状态转换的转移概率，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，s'为转换后的变压器状态。变压器信用状态从b到b’的转移概率为：τ(b',a,b)＝∑P(b'|b,a,o)P(o|a,b)其中，τ(b',a,b)信用状态转移概率，P(b'|b,a,o)为b’在b,a,o满足的情况下的发生的概率，P(o|a,b)为o在a,b满足情况下的发生的概率。步骤S60中最大期望收益值为：其中，V*(b)为b状态下的期望收益最大值，ρ(a,b)为变压器信用状态变换收益，τ(b',a,b)变压器信用状态转移概率，V*(b')为b’状态下的期望收益最大值，B为收益集合，γ为折扣系数，取值为0.8，A是所有变压器状态转换动作的集合。本专利技术解决上述技术问题所采用的第二个技术方案为：电力运行管理中的变压器故障检测系统，包括数据获取模块、状态转移概率计算模块、状态转移收益计算模块、观测状态概率计算模块、信用状态计算更新模块、信用状态变换收益计算模块、信用状态变换转移概率计算模块、期望收益最大值计算模块和输出模块；所述数据获取模块，配置为获取变压器当前状态数据、变压器状态转换动作、变压器观测数据、变压器历史信用状态；所所述状态转移概率计算模块，配置为计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的转移概率；所述状态转移收益计算模块，配置为计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的收益值；所述观测状态概率计算模块，配置为计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率；所述信用状态计算更新模块，配置为基于变压器历史信用状态，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换后的变压器更新信用状态；所述信用状态变换收益计算模块，配置为基于变压器历史信用状态和变压器更新信用状态，计算变压器信用状态变换收益；所述信用状态变换转移概率计算模块，配置为基于变压器历史信用状态和变压器更新信用状态，计算变压器信用状态转移概率；所述最大期望收益值计算模块，配置为基于变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率，计算最大期望收益值；所述输出模块，配置为输出最大期望收益值对应的变压器状态转换动作为变压器故障检测方案中当前状态的的变压器状态转换动作。本专利技术解决上述技术问题所采用的第三个技术方案为：一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的电力运行管理中的变压器故障检测方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的第四个技术方案为：一种处理装置，包括处理器，适于执行各条程序；以及存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以上述的电力运行管理中的变压器故障检测方法。与现有技术相比，本专利技术的优点在于将寻找变压器故障检测最优方案转换为POMDP最优策略求解过程，一方面无需依赖技术专家的经验，实现变压器无人值守的智能管理模式，检测效率高；另一方面无需变压器出现异常数据后才进行报警，在变压器运行中实时预测变压器状况，具有预测性。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，包括：/n步骤S10，获取当前变压器状态数据、变压器状态转换动作、变压器观测数据、变压器历史信用状态；/n步骤S20，基于POMDP模型，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的转移概率；计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的收益值；计算采用压器状态转换动作将当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率；/n步骤S30，基于变压器历史信用状态，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换为另一个变压器状态后的变压器更新信用状态；/n步骤S40，基于变压器历史信用状态和变压器更新信用状态，计算变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率；/n步骤S50，对于所有不同的变压器状态，基于输入的变压器状态转换动作，采用步骤S20-步骤S40方法获取对应的变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率；/n步骤S60，基于变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率，计算所有变压器状态转换动作的期望收益，最大期望收益值对应的变压器状态转换动作即为变压器故障检测方案中当前状态的变压器状态转换动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，包括：
步骤S10，获取当前变压器状态数据、变压器状态转换动作、变压器观测数据、变压器历史信用状态；
步骤S20，基于POMDP模型，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的转移概率；计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换的收益值；计算采用压器状态转换动作将当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率；
步骤S30，基于变压器历史信用状态，计算采用变压器状态转换动作将当前变压器状态转换为另一个变压器状态后的变压器更新信用状态；
步骤S40，基于变压器历史信用状态和变压器更新信用状态，计算变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率；
步骤S50，对于所有不同的变压器状态，基于输入的变压器状态转换动作，采用步骤S20-步骤S40方法获取对应的变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率；
步骤S60，基于变压器信用状态变换收益和变压器信用状态转移概率，计算所有变压器状态转换动作的期望收益，最大期望收益值对应的变压器状态转换动作即为变压器故障检测方案中当前状态的变压器状态转换动作。


2.根据权利要求1所述的电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，步骤S20中当前变压器状态转换的转移概率为：
T(s',a,s)＝P(s'|s,a)
其中，T(s',a,s)为变压器状态转换的转移概率，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，s'为转换后的变压器状态，P()为概率计算函数。


3.根据权利要求1所述的电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，步骤S20中当前变压器状态转换的收益值为：
R(s',a,s)＝r(s',a,s)
其中，R(s',a,s)为变压器状态转换的收益值，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，s'为转换后的变压器状态，r()为收益计算函数。


4.根据权利要求1所述的电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，步骤S20中当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率为：
Ω(o,a,s)＝P(o|s,a)
其中，Ω(o,a,s)为当前变压器状态转换为变压器观测数据的概率，a为变压器状态转换动作，s为当前变压器状态，o为观测数据，P()为概率计算函数。


5.根据权利要求1所述的电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，步骤S30中的变压器更新信用状态为：



其中，b(s')为变压器更新信用状态，b(s)为变压器历史信用状态，Ω(o,a,s')为变压器状态转换为变压器观测数据的概率，T(s',a,s)为变压器状态转换的转移概率，P(o|a,b)为概率计算函数，a为变压器状态转换动作，b是变压器的信用状态，s为当前变压器状态，s′为转换后的变压器状态，o为观测数据。


6.根据权利要求1所述的电力运行管理中的变压器故障检测方法，其特征在于，步骤S40中变压器信用状态变换收益为：
ρ(a,b)＝∑∑b(s)R(s′,a,s)T(s′,a,s)
其中，ρ(a...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一民，吴伟宗，胡师彦，杨飒，王亮，
申请(专利权)人：宁波伟吉电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33