一种新型智能干变与数据分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种能够实现干式变压器运行信息获取、实时监控、故障诊断、故障预警的一种新型智能干变与数据分析系统，A相线圈、B相线圈和C相线圈处设有分别至少设有一个温度传感器；A相线圈、B相线圈和C相线圈分别设有一个电流传感器；A相线圈、B相线圈和C相线圈分别设有一个电压传感器；温控仪能够通过工业网关将温度传感器采集到的数据上传给服务器，噪音控制器能够通过工业网关将噪音传感器采集到的数据上传给服务器，所述服务器能够对接收到的数据进行分析处理。优点：一是系统能够提升干式变压器的智能化水平；二是系统能够基于深度学习提升干式变压器故障预测准确率和智能预警精确率。精确率。精确率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型智能干变与数据分析系统


[0001]本专利技术属于干式变压器制造
，具体涉及一种新型智能干变与数据分析系统。

技术介绍

[0002]常规干式变压器主要由铁芯和绕组组成，铁芯是干式变压器中主要的磁路部分，绕组是干式变压器的电路部分。通过利用电磁感应原理，实现对不同类型的电器设备进行稳定供电。由于具有占用空间小、噪音低和无污染等优点，干式变压器被广泛应用于国民经济、工业生产中的电力系统和配电网络中，尤其是对防火性能要求较高的地方。
[0003]随着经济快速发展和供电需求的大幅增加，干式变压器的安全性问题受到了进一步的关注。干式变压器的故障一般由内部绕组和铁芯造成，比如由铁损和铜损引起的变压器热损耗，由环境潮湿程度影响绕组和铁芯的绝缘性能进而引发的绝缘故障。
[0004]目前电力系统中对干式变压器的运维管理仍然是粗放式管理模式，干式变压器的故障检测和故障预警主要依赖于定期的人工巡检监测；这种传统的粗放式管理方法存在几大弊端：其一，人工巡检无法保证实时性，用户无法及时掌握变压器的运行状态包括电流电压、功率、绕组温度等信号，导致变压器运行异常时不能及时断电检修，长期运行中往往出现设备损坏或者事故扩大；其二，人工巡检不够全面，干式变压器多安装在工厂、楼宇或地下室等空间有限场所，大多没有长期驻守的运维人员，一旦设备出现故障，运维人员往往无法及时获取故障信息；其三，预防性检修带有盲目性，不仅会造成人力，物力，财力的损失，同时增加运行人员误操作的概率；其四，预防性检修所导致的过度检修，会缩短变压器的使用寿命；其五，停电检修等事后检修方式不仅增加了维修成本还会对供电侧造成影响。

技术实现思路

[0005]设计目的：为避免
技术介绍
中的不足，设计一种能够实现干式变压器运行信息获取、实时监控、故障诊断、故障预警的一种新型智能干变与数据分析系统。
[0006]设计方案：为实现上述设计目的。
[0007]一种新型智能干变与数据分析系统，包括干式变压器、多个温度传感器、温控仪、噪音传感器、噪音控制器、多个电流传感器、多个电压传感器、多功能表、烟感传感器、智能工业网关和服务器，所述干式变压器低压侧中的A相线圈、B相线圈和C相线圈处设有分别至少设有一个温度传感器且温度传感器的信号输出端通过数据线与温控仪中对应的信号输入端连接；所述干式变压器中的外壳上设有噪音传感器且噪音传感器的信号输出端通过数据线与噪音控制器的信号输入端连接；所述干式变压器低压侧中的A相线圈、B相线圈和C相线圈分别设有一个低压电流传感器且电流传感器的信号输出端通过数据线与多功能表中对应的信号输入端连接；所述干式变压器低压侧中的A相线圈、B相线圈和C相线圈分别设有一个电压传感器且电压传感器的信号输出端通过数据线与多功能表中对应的信号输入端连接；所述温控仪能够通过工业网关将温度传感器采集到的数据上传智能工业网关，再由
智能工业网关统一上传给服务器，所述噪音控制器能够通过工业网关将噪音传感器采集到的数据上传给智能工业网关，再由智能工业网关统一上传给服务器，所述多功能表能够通过工业网关将电流传感器采集到的数据和电压传感器采集到的数据上传给智能工业网关，再由智能工业网关统一上传给服务器，所述烟感传感器能够通过工业网关将采集到的数据上传给服务器，所述服务器能够对接收到的数据进行分析处理。
[0008]优选的，还包括开门跳闸行程开关，所述干式变压器中的外壳的高低压侧对应的柜门上设有开门跳闸行程开关，所述开门跳闸行程开关的信号输出端通过数据线与多功能表中的开入量接点对应的信号输入端连接且多功能表能够通过工业网关将柜门的开闭信息数据上传给服务器。
[0009]优选的，所述服务器能够通过对接收到的电信号、声信号以及温度信号进行数据挖掘、分析实现干式变压器故障诊断和预警。
[0010]优选的，所述干式变压器故障诊断包括以下步骤，步骤一，服务器将接收到的电信号、声信号以及温度信号实时上传到多维传感信息数据库且服务器能够根据汇聚的多维传感信息数据库建立干式变压器的运行日志，所述服务器在对日志监控过程中能够开展的数据预处理操作且数据预处理包括数据清理、数据集成、数据变换和数据归约，并给出干式变压器的运行数据样本库，为深度学习算法提供数据样本，步骤二，服务器在对数据样本库中的样本数据进行特征提取和模型训练后得到的干式变压器故障网络模型，之后服务器利用训练好的模型对验证数据进行推理，从而实现对干式变压器实时运行故障诊断。
[0011]优选的，所述服务器利用经验模态分解特征选择方法或经验小波变换特征选择方法或主成分分析特征选择方法实现对样本数据的特征提取；所述服务器利用深度学习算法进行模型训练，所述深度学习算法为卷积神经网络或记忆神经网络或深度神经网络。
[0012]优选的，所述干式变压器故障预警包括以下步骤，步骤一，服务器将接收到的电信号、声信号以及温度信号实时上传到多维传感信息数据库且服务器通过对多维传感信息数据库中的干式变压器历史状态数据进行时间序列分析并建立时间序列上的干式变压器多因素滚动故障趋势预测模型，步骤二，服务器利用每次单步预测模型的预测值替换下一步预测模型时间最老的一个值，依次迭代得到未来一段时刻的预测值，所述服务器通过预测值和故障设定值进行比对实现干式变压器故障状况的预测报警。
[0013]优选的，所述时间序列分析利用隐马尔科夫模型或贝叶斯网络实现。
[0014]优选的，所述干式变压器的静态数据利用关系型数据库MySql存储；干式变压器的实时数据和近期数据采用分布式时序数据库InfluxDb存储和查询利用；远期数据通过 Hadoop 分布式文件系统，并将HDFS同历史数据库文件系统相结合，实现历史数据的快速存储与数据索引；通过Spark和Hadoop中的MapReduce对积累的基础数据进行快速的并行数据处理；所述关系型数据库的数据和Hadoop中的分析统计结果采用ELK搜索引擎技术栈 进行索引化构建检索查询平台。
[0015]本专利技术与
技术介绍
相比，一是一种新型智能干变与数据分析系统能够实现干式变压器运行信息获取、实时监控、故障诊断、故障预警，从而提升干式变压器的智能化水平；二是一种新型智能干变与数据分析系统提出了一种基于深度学习的干式变压器故障诊断和预警技术，将有效实现时间序列上干式变压器多因素故障趋势的滚动预测，提升干式变压器故障预测准确率和智能预警精确率。
附图说明
[0016]图1是一种新型智能干变与数据分析系统的结构示意图。
[0017]图2是一种新型智能干变与数据分析系统的数据挖掘流程图。
[0018]图3是一种新型智能干变与数据分析系统的干式变压器寿命预测流程图。
具体实施方式
[0019]实施例1：参照附图1
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图3。一种新型智能干变与数据分析系统，包括干式变压器、多个温度传感器、温控仪、噪音传感器、噪音控制器、多个电流传感器、多个电压传感器、多功能表（带多个开入量、485通信功能）、烟感传感器、工业网关和服务器，所述干式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型智能干变与数据分析系统，包括干式变压器、多个温度传感器、温控仪、噪音传感器、噪音控制器、多个电流传感器、多个电压传感器、多功能表、烟感传感器、智能工业网关和服务器，其特征是：所述干式变压器低压侧中的A相线圈、B相线圈和C相线圈处分别至少设有一个温度传感器且温度传感器的信号输出端通过数据线与温控仪中对应的信号输入端连接；所述干式变压器中的外壳上设有噪音传感器且噪音传感器的信号输出端通过数据线与噪音控制器的信号输入端连接；所述干式变压器低压侧中的A相线圈、B相线圈和C相线圈分别设有一个低压电流传感器且电流传感器的信号输出端通过数据线与多功能表中对应的信号输入端连接；所述干式变压器低压侧中的A相线圈、B相线圈和C相线圈分别设有一个电压传感器且电压传感器的信号输出端通过数据线与多功能表中对应的信号输入端连接；所述温控仪能够通过工业网关将温度传感器采集到的数据上传给智能工业网关，再由智能工业网关统一上传给服务器，所述噪音控制器能够通过工业网关将噪音传感器采集到的数据上传给智能工业网关，再由智能工业网关统一上传到服务器，所述多功能表能够通过工业网关将电流传感器采集到的数据和电压传感器采集到的数据上传给智能工业网关，再由智能工业网关统一上传给服务器，所述烟感传感器能够通过工业网关将采集到的数据上传给智能工业网关，再由智能工业网关统一上传服务器，所述服务器能够对接收到的数据进行分析、处理。2.根据权利要求1所述的一种新型智能干变与数据分析系统，其特征是：还包括开门跳闸行程开关，所述干式变压器中的外壳的柜门上设有开门跳闸行程开关，所述开门跳闸行程开关的信号输出端通过数据线与多功能表中的对应的信号输入端连接且多功能表能够通过工业网关将柜门的开闭信息数据上传给服务器。3.根据权利要求1所述的一种新型智能干变与数据分析系统，其特征是：所述服务器能够通过对接收到的电信号、声信号以及温度信号进行数据挖掘、分析实现干式变压器运行状态、故障诊断和预警。4.根据权利要求3所述的一种新型智能干变与数据分析系统，其特征是：所述干式变压器故障诊断包括以下步骤，步骤一，服务器将接收到的电信号、声信号以及温度信号实时上传到多维传感信息数据库且服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，葛其运，徐俊杰，王鑫，蒋文泽，
申请(专利权)人：科润智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：