本发明专利技术涉及基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法，包括以下步骤：确认待诊断的配电变压器；获取待诊断的配电变压器运行数据；获取与所述待诊断的配电变压器对应的变电站母线出线运行数据；构造潮流流经变电站母线至配电变压器首端电力线路的第一等效模型；构造潮流流经配电变压器的第二等效模型；根据所述变电站母线出线运行数据、第一等效模型，计算得到第二等效模型的输入电压；根据所述配电变压器运行数据、第二等效模型、第二等效模型的输入电压，计算得到配电变压器的内部等效阻抗；根据所述配电变压器的内部等效阻抗与其额定阻抗的差值，构造效用函数；根据效用函数，构造隶属函数；通过隶属函数诊断配电变压器的健康状态。康状态。康状态。
【技术实现步骤摘要】
基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法及设备
[0001]本专利技术涉及基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法及设备，属于电网自动化领域。
技术介绍
[0002]配电变压器是配电网的重要组成部分，具有分布广、数量多、运行环境恶劣等特点。配电变压器在长期运行过程中，受短路电流和重载等因素影响导致绕组变形，从而导致绝缘破坏。目前变压器的绕组变形在线诊断方法的实现主要依靠加装在线监测装置。而对于数量巨大的配电变压器，需要加装大量的在线监测装置，经济性低。
[0003]公开号为CN107290041A的《一种基于相空间重构和KPCM聚类的变压器绕组松动状态监测方法》公开了从变压器振动信号的动力学特性出发，通过计算嵌入维数和时间延迟，对变压器振动信号进行相空间重构；然后针对重构信号的高维空间分布，使用KPCM聚类方法对相轨迹的分布模式进行识别，据此对绕组松动状态进行监测。但该专利技术仍然需要在变压器箱体表面设置多个振动传感器。
技术实现思路
[0004]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法及设备，根据电网系统中存有的大量配电变压器和其对应的变电站母线出线运行数据，计算配电变压器的内部等效阻抗。再根据内部等效阻抗与额定阻抗的差值，通过效用函数和隶属函数在线诊断配电变压器的健康状态，无需加装在线监测装置。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]技术方案一：
[0007]基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法，包括以下步骤：
[0008]确认待诊断的配电变压器；
[0009]获取待诊断的配电变压器运行数据；获取与所述待诊断的配电变压器对应的变电站母线出线运行数据；
[0010]构造潮流流经变电站母线至配电变压器首端电力线路的第一等效模型；构造潮流流经配电变压器的第二等效模型；
[0011]根据所述变电站母线出线运行数据、第一等效模型，计算得到第二等效模型的输入电压；
[0012]根据所述配电变压器运行数据、第二等效模型、第二等效模型的输入电压，计算得到配电变压器的内部等效阻抗X
T
；
[0013]根据所述配电变压器的内部等效阻抗X
T
与其额定阻抗X
额定
的差值，构造用于量化分析配电变压器变形程度的效用函数x；根据效用函数x，构造用于诊断配电变压器健康情况的隶属函数λ(x)；
[0014]通过隶属函数λ(x)诊断配电变压器的健康状态。
[0015]进一步的，将故障冲击次数超过第一阈值的配电变压器与平均负载率超过第二阈值的配电变压器确认为待诊断的配电变压器。
[0016]进一步的，计算得到第二等效模型的输入电压的具体步骤为：
[0017]将潮流从变电站母线至配电变压器首端的电力线路划分为多段，根据第一等效模型，按顺序计算每段线路的输出电压，将最后一段线路的输出电压等效为第二模型的输入电压。
[0018]进一步的，所述求解X
T
的具体步骤为：
[0019]根据所述获取的配电变压器运行数据、第二等效模型和第二等效模型中的输入电压，通过最小二乘回归算法求解配电变压器的内部等效阻抗X
T
。
[0020]进一步的，所述效用函数x为：
[0021][0022]其中，n＝X
实际-X
额定
；X
实际
＝X
T
。
[0023]进一步的，所述隶属函数为：
[0024]良好：
[0025]注意：
[0026]异常：
[0027]严重：
[0028]其中，每一个λ(x)对应一种配电变压器健康状态，根据效用函数x的值在各λ(x)中
的隶属度诊断配电变压器健康状态。
[0029]技术方案二：
[0030]基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法的设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下步骤：
[0031]确认待诊断的配电变压器；
[0032]获取待诊断的配电变压器运行数据；获取与所述待诊断的配电变压器对应的变电站母线出线运行数据；
[0033]构造潮流流经变电站母线至配电变压器首端电力线路的第一等效模型；构造潮流流经配电变压器的第二等效模型；
[0034]根据所述变电站母线出线运行数据、第一等效模型，计算得到第二等效模型的输入电压；
[0035]根据所述配电变压器运行数据、第二等效模型、第二等效模型的输入电压，计算得到配电变压器的内部等效阻抗X
T
；
[0036]根据所述配电变压器的内部等效阻抗X
T
与其额定阻抗X
额定
的差值，构造用于量化分析配电变压器变形程度的效用函数x；根据效用函数x，构造用于诊断配电变压器健康情况的隶属函数λ(x)；
[0037]通过隶属函数λ(x)诊断配电变压器的健康状态。
[0038]进一步的，将故障冲击次数超过第一阈值的配电变压器与平均负载率超过第二阈值的配电变压器确认为待诊断的配电变压器。
[0039]进一步的，计算得到第二等效模型的输入电压的具体步骤为：
[0040]将潮流从变电站母线至配电变压器首端的电力线路划分为多段，根据第一等效模型，按顺序计算每段线路的输出电压，将最后一段线路的输出电压等效为第二模型的输入电压。
[0041]进一步的，所述求解X
T
的具体步骤为：
[0042]根据所述获取的配电变压器运行数据、第二等效模型和第二等效模型中的输入电压，通过最小二乘回归算法求解配电变压器的内部等效阻抗X
T
。
[0043]进一步的，所述效用函数x为：
[0044][0045]其中，n＝X
实际-X
额定
；X
实际
＝X
T
。
[0046]进一步的，所述隶属函数为：
[0047]良好：
[0048]注意：
[0049]异常：
[0050]严重：
[0051]其中，每一个λ(x)对应一种配电变压器健康状态，根据效用函数x的值在各λ(x)中的隶属度诊断配电变压器健康状态。
[0052]本专利技术具有如下有益效果：
[0053]1、本专利技术无需加装任何监测装置，仅通过电网运行数据完成在线诊断配电变压器的健康状态，经济性强，大大降低了配电变压器维护成本。
[0054]2、本专利技术优先诊断高风险的配电变压器的健康状态，减少了计算量，也能快速及时的发现问题比较严重的配电变压器。
[0055]3、本专利技术根据系统中存有的大量配电变压器在不同的时刻的运行数据，通过小二乘回归算法递推求解，可以综合分析配变变压器一段时段内不同负荷率下大量的运行数据，且计算速度快。
[0056本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：确认待诊断的配电变压器；获取待诊断的配电变压器运行数据；获取与所述待诊断的配电变压器对应的变电站母线出线运行数据；构造潮流流经变电站母线至配电变压器首端电力线路的第一等效模型；构造潮流流经配电变压器的第二等效模型；根据所述变电站母线出线运行数据、第一等效模型，计算得到第二等效模型的输入电压；根据所述配电变压器运行数据、第二等效模型、第二等效模型的输入电压，计算得到配电变压器的内部等效阻抗X
T
；根据所述配电变压器的内部等效阻抗X
T
与其额定阻抗X
额定
的差值，构造用于量化分析配电变压器变形程度的效用函数x；根据效用函数x，构造用于诊断配电变压器健康情况的隶属函数λ(x)；通过隶属函数λ(x)诊断配电变压器的健康状态。2.根据权利要求1所述的基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法，其特征在于，将故障冲击次数超过第一阈值的配电变压器与平均负载率超过第二阈值的配电变压器确认为待诊断的配电变压器。3.根据权利要求1所述的基于多源数据的配电变压器健康在线诊断方法，其特征在于，计算得到第二等效模型的输入电压的具体步骤为：将潮流从变电站母线至配电变压器首端...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶腾，林立乾，李慧斌，何锋，陈友恒，林宇澄，林志东，徐升，陈芳，蒋东伶，王天昭，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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