[发明专利]一种基于多特征信息融合技术的变压器内绝缘老化诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器诊断方法，特别是一种变压器内绝缘老化的诊断方法。

背景技术

电力变压器是电力系统的重要设备，内部结构复杂，电场分布不均匀，随着电压等级提高，事故率成上升趋势。据统计，国内每年都有几次变压器的大事故发生，造成直接经济损失达上百万元。另外根据中国电力企业联合会电力可靠性管理中心发布的近几年全国电力可靠性统计分析结果来看，其故障率最大的部位是变压器的内绝缘，主要故障特点是变压器绝缘老化严重、运行环境恶劣、变压器制造质量有问题。作为电力系统的主要设备的变压器，其故障除给本身带来重大损失外，还对电力系统安全产生造成很大的影响。国内部分电力变压器已经或将要达到其设计寿命, 因此快速准确地对变压器老化状态进行诊断具有重要的现实意义。

目前电力变压器老化故障诊断的技术和方法，主要有人工神经网络、专家系统、优化技术、模糊集理论、Petri网络、粗糙集理论、模糊证据理论等。其不足在于：参考信息特征少，诊断可信度和精确度不足。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于多特征信息融合技术的变压器内绝缘老化诊断方法，它增加了信息利用率，显著提高了融合信息的可信度和精确度。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，具体步骤如下：

1）选择特征量，并获取特征量值；

2）根据指标参量的阈值，采用相对劣化度的计算方法将步骤1）中选择的各个特征量进行归一化处理，得到各个特征量的劣化度；

3）确定步骤1）中所述各个特征量的权重值；

4）步骤2）中得到的各特征量的劣化度分别乘以对应步骤3）中计算得到的对应权重值，再相加得到变压器整体内绝缘的相对劣化度值；

5）工作人员根据变压器整体内绝缘的相对劣化度值对变压器的老化程度进行判断。

进一步，步骤1）中所选择的特征量包括有糠醛含量、负载历史数据、油中气体含量、油品质因子和电气试验因子。

进一步，糠醛含量和油中气体含量为监测数据，油中气体含量所包括的气体有H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂、CO、CO₂和总烃。

进一步，油品质因子包括参数有油中水分含量、油酸值、油介质损耗、油界面张力和油介电强度。

进一步，电气试验因子包括参数有直阻不平衡系数、铁芯接地电流、吸收比、绕组介质损耗和套管介质损耗。

进一步，步骤2）中对各个特征量进行归一化处理，得到各个特征量的劣化度的具体公式为：

                

式中：指标参数记为，=1,2,…,n，相对劣化度记为，取值范围为[0,1]；为指标参数的正常值；为指标参数阈值， 为该指标状态参数实际值；反映参数变化对设备状态的影响。

进一步，步骤3）中计算各个特征量的权重值的方法为：

3-1）设有n个评估指标，决策专家组有m个专家组成，则构造的判断矩阵为：

；

3-2）计算的反对称矩阵

；

3-3）以σ_ij表示构造的专家组判断矩阵的总体标准差

满足σ_ij均小于1，则转入步骤3-4），反之则转入步骤3-1）；

3-4）计算反对称矩阵B^(k)的平均阵B为

；

3-5）证明B的最优传递矩阵C为

；

3-6）解析最优传递矩阵C，得到这n个评估指标的权重值为

。

进一步，将步骤2）中所计算到的各个特征量的劣化度在计算机中进行存储，若有特征量大于预设值，则发出报警信息。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明将本同类型的信息融合在一起并从中提取出具有更多特征或更精确的有用信息的技术，对变压器内绝缘老化程度进行精确的判断。本发明可以增加信息利用率，提高融合信息的可信度和精确度，根据需要可以选取不同的特征量，以及对各个特征量赋予相应权重值，适用性强，判断准确度高。