本發(fā)明涉及狀態(tài)評估，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，電網(wǎng)安全關(guān)系國家安全，防控大電網(wǎng)安全風險已上升到保障國家安全的戰(zhàn)略高度。而變壓器作為電網(wǎng)運行的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其可靠性直接影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定，變壓器設(shè)備質(zhì)量參差不齊，導致設(shè)備運維檢修壓力加大，迫切需要更好的統(tǒng)籌安全和發(fā)展，通常的分析方法沒有全面統(tǒng)籌的對可靠性進行分析，對運行狀態(tài)的判斷有一定誤差；

2、因此，本發(fā)明提出了一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)，用以通過將變壓器劃分成子系統(tǒng)子設(shè)備的樹狀結(jié)構(gòu)，并分析子設(shè)備的重要度并制定可靠性指標，根據(jù)特征分析分析子系統(tǒng)的運行狀態(tài)分數(shù)，且結(jié)合可靠性指標綜合完成對變壓器運行狀態(tài)的分析。

2、一方面，本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，包括：

3、步驟1：將變壓器根據(jù)功能類型劃分成多個子設(shè)備，并檢測每個子設(shè)備的運行參數(shù)；

4、步驟2：對任一子設(shè)備進行重要度評價，并對所述子設(shè)備配置可靠性指標；

5、步驟3：獲取任一子設(shè)備的所有運行參數(shù)數(shù)據(jù)，預處理后分析任一運行參數(shù)數(shù)據(jù)的描述性特征；

6、步驟4：基于所有運行參數(shù)的權(quán)重獲取任一子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)；

7、步驟5：結(jié)合子設(shè)備的可靠性指標和運行狀態(tài)分數(shù)綜合評估變壓器的當前運行狀態(tài)。

8、另一方面，將變壓器根據(jù)功能類型劃分成多個子設(shè)備，包括：

9、變壓器單元：確定目標檢測的變壓器，并根據(jù)所述變壓器的說明書獲取變壓器的功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

10、分類單元：根據(jù)變壓器的功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖將所述變壓器拆分成含有功能類別標簽的子系統(tǒng)單元；

11、子設(shè)備單元：將任一子系統(tǒng)單元繼續(xù)拆分，直到拆分到最小單元，所述子系統(tǒng)單元包含多個子設(shè)備，且所述子設(shè)備-子系統(tǒng)形成了變壓器的結(jié)構(gòu)樹之一。

12、另一方面，檢測每個子設(shè)備的運行參數(shù)，包括：

13、傳感器單元：根據(jù)子設(shè)備的功能類型標簽，匹配對應類型的傳感器，根據(jù)所述傳感器的安裝說明書，配置安裝傳感器到子設(shè)備上；

14、數(shù)據(jù)獲取單元：基于所述傳感器獲取各個子設(shè)備的運行參數(shù)的實時數(shù)據(jù)。

15、另一方面，對任一子設(shè)備進行重要度評價，并對所述子設(shè)備配置可靠性指標，包括：

16、功能篩選單元：根據(jù)專家評審庫中所有功能類別的子設(shè)備的預設(shè)功能等級，基于篩選閾值篩選出對變壓器運行影響重要度高于篩選閾值的子設(shè)備；

17、重要度單元：基于任一子設(shè)備的故障模式，獲取所述子設(shè)備的重要度為：

18、；其中，表示所述子設(shè)備的重要度，表示第j個子系統(tǒng)的第i個子設(shè)備的預設(shè)功能等級，表示第j個子系統(tǒng)的預設(shè)功能等級，表示第j個子系統(tǒng)的第i個子設(shè)備的故障模式影響系數(shù)，表示第j個子系統(tǒng)的故障模式影響系數(shù)，表示對數(shù)函數(shù)，n表示一共有n個子系統(tǒng)，m表示所述子系統(tǒng)一共有m個子設(shè)備；

19、可靠性指標單元：根據(jù)任一子系統(tǒng)的所有子設(shè)備的及其重要度，結(jié)合所述子設(shè)備的歷史約束條件，利用線性規(guī)劃分配所述子設(shè)備的可靠性指標組。

20、另一方面，獲取任一子設(shè)備的所有運行參數(shù)數(shù)據(jù)，預處理后分析任一運行參數(shù)數(shù)據(jù)的描述性特征，包括：

21、數(shù)據(jù)處理單元：獲取任一子設(shè)備的任一類別運行參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，篩選掉無用數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運行參數(shù)的標準單位進行單位統(tǒng)一處理，得到運行參數(shù)的第一標準數(shù)據(jù)；根據(jù)預設(shè)標準時間序列，對運行參數(shù)的第一標準數(shù)據(jù)進行時間標準化處理，得到運行參數(shù)的第二標準數(shù)據(jù)；

22、描述性特征單元：將所述子設(shè)備的的所有類別運行參數(shù)的第二標準數(shù)據(jù)插入特征矩陣中，利用協(xié)方差運算獲取特征矩陣的特征向量，特征矩陣的特征向量中任一元素表示特征矩陣中對應類別運行參數(shù)的特征值，所述特征值表示所述類別運行參數(shù)的描述性特征。

23、另一方面，基于所有運行參數(shù)的權(quán)重獲取任一子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)，包括：

24、權(quán)重單元：獲取任一子設(shè)備的歷史故障數(shù)據(jù)，結(jié)合所述描述性特征，利用回歸分析獲取每個描述性特征對應的運行參數(shù)的貢獻度，基于貢獻度轉(zhuǎn)化成所述子設(shè)備的所有運行參數(shù)的權(quán)重；

25、運行狀態(tài)分數(shù)單元：基于任一子設(shè)備的運行參數(shù)權(quán)重獲取所述子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)為：

26、]；其中，表示所述子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)，表示第k個運行參數(shù)權(quán)重，表示第k個運行參數(shù)描述性特征，表示所述子設(shè)備運行參數(shù)的最小值，表示所述子設(shè)備運行參數(shù)的最大值，p表示一共有p種運行參數(shù)，()表示保留整數(shù)函數(shù)。

27、另一方面，結(jié)合子設(shè)備的可靠性指標和運行狀態(tài)分數(shù)綜合評估變壓器的當前運行狀態(tài)，包括：

28、總分單元：獲取任一子系統(tǒng)的運行狀態(tài)分數(shù)，將可靠性指標結(jié)合運行狀態(tài)分數(shù)得到所述子系統(tǒng)的單元運行狀態(tài)總分，根據(jù)單元運行狀態(tài)總分獲取變壓器的整體運行狀態(tài)總分；

29、評估單元：將變壓器的整體運行狀態(tài)總分和異常閾值進行對比，若所述整體運行狀態(tài)總分大于異常閾值則變壓器存在運行異常，根據(jù)運行參數(shù)判斷出現(xiàn)異常的子設(shè)備，若所述整體運行狀態(tài)總分小于異常閾值，說明變壓器不存在運行異常。

30、另一方面，本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估系統(tǒng)，包括：

31、劃分模塊：將變壓器根據(jù)功能類型劃分成多個子設(shè)備，并檢測每個子設(shè)備的運行參數(shù)；

32、可靠性模塊：對任一子設(shè)備進行重要度評價，并對所述子設(shè)備配置可靠性指標；

33、特征模塊：獲取任一子設(shè)備的所有運行參數(shù)數(shù)據(jù)，預處理后分析所述任一運行參數(shù)數(shù)據(jù)的描述性特征；

34、運行狀態(tài)分數(shù)模塊：基于所有運行參數(shù)的權(quán)重獲取任一子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)；

35、評估模塊：結(jié)合子設(shè)備的可靠性指標和運行狀態(tài)分數(shù)綜合評估變壓器的當前運行狀態(tài)。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

37、本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)，用以通過將變壓器劃分成子系統(tǒng)子設(shè)備的樹狀結(jié)構(gòu)，并分析子設(shè)備的重要度并制定可靠性指標，根據(jù)特征分析分析子系統(tǒng)的運行狀態(tài)分數(shù)，且結(jié)合可靠性指標綜合完成對變壓器運行狀態(tài)的分析。

技術(shù)特征：

1.一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，將變壓器根據(jù)功能類型劃分成多個子設(shè)備，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，檢測每個子設(shè)備的運行參數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，對任一子設(shè)備進行重要度評價，并對所述子設(shè)備配置可靠性指標，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，獲取任一子設(shè)備的所有運行參數(shù)數(shù)據(jù)，預處理后分析任一運行參數(shù)數(shù)據(jù)的描述性特征，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，基于所有運行參數(shù)的權(quán)重獲取任一子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法，其特征在于，結(jié)合子設(shè)備的可靠性指標和運行狀態(tài)分數(shù)綜合評估變壓器的當前運行狀態(tài)，包括：

8.一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)的變壓器運行狀態(tài)評估方法及系統(tǒng),屬于狀態(tài)評估技術(shù)領(lǐng)域；步驟包括：將變壓器根據(jù)功能類型劃分成多個子設(shè)備，并檢測每個子設(shè)備的運行參數(shù)；對任一子設(shè)備進行重要度評價，并對所述子設(shè)備配置可靠性指標；獲取任一子設(shè)備的所有運行參數(shù)數(shù)據(jù)，預處理后分析任一運行參數(shù)數(shù)據(jù)的描述性特征；基于所有運行參數(shù)的權(quán)重獲取任一子設(shè)備的運行狀態(tài)分數(shù)；結(jié)合子設(shè)備的可靠性指標和運行狀態(tài)分數(shù)綜合評估變壓器的當前運行狀態(tài)。實時監(jiān)控、精準判斷故障位置，提高設(shè)備維護效率。

技術(shù)研發(fā)人員：郭紅兵,荀華,楊玥,奧淇侖,鄭璐,樊子銘,趙夏瑤
受保護的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司內(nèi)蒙古電力科學研究院分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21