[发明专利]一种计及直流偏磁影响的变压器状态评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及输变电设备技术领域，具体是一种计及直流偏磁影响的变压器状态评估方法。

背景技术

电力变压器是电力传输中的关键设备之一，变压器的状态不仅影响其本身的安全运行，而且会影响电力系统运行的稳定性和可靠性。由于制造、运输、安装和维修质量等因素造成地电力变压器的故障不仅影响电力系统的输电能力，还可能造成电力系统的大规模停电，给电力系统和国民经济带来巨大损失。随着我国经济的发展和电网容量的增大，电力变压器发生故障可能导致更为严重的后果。因此，提高电力变压器运行的可靠性和检修水平、对变压器进行状态评估，对整个电网的安全运行具有很重要的意义。

近年来，随着状态检修理论的深入研究，状态评估技术也得到了越来越多的重视。有关变压器状态评估方法的文献、专利也不断涌现。如中国发明专利文献200910074890.X公开的《基于多源信息融合的变压器状态评估系统及其评估方法》，其利用D-S证据理论融合评估算法将油色谱分析子系统、局部放电超高频信号检测子系统、绕组变形振动信号检测子系统、电流互感器检测子系统所得的检测结果融合起来评判一台被测变压器的运行状态。但是，这个方法存在如下问题：一是用于状态评估的参量太少，仅包括了四个方面的状态信息，不能完全反映变压器的运行状态；二是在评估时将变压器失效因素与在其所用状态下设备表现出的特征指标区别对待，但实际上两者并非孤立，而是存在一定的联系；三是在当今直流工程投运数目逐渐增多、交直流混合输电网络形成的大趋势下，变压器直流偏磁现象也逐渐严重，而该方法未能考虑直流偏磁对变压器状态的影响。因此，这种评估方法对变压器的评估结果与其实际状况是有差距的，不能真实有效的反映变压器状态的健康水平。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种计及直流偏磁影响的变压器状态评估方法，其可准确反映直流输电系统单极-大地工况下变压器发生直流偏磁时的真实运行状态与健康水平。

一种计及直流偏磁影响的变压器状态评估方法，包括如下步骤：

1）进行数据采集，获取跟变压器状态相关的单项状态量的数据；

2）对采集的数据进进行数据分类整理，分成基本信息量、电气试验信息量和在线监测量，所述基本信息量包括家族缺陷记录、不良工况记录，所述电气试验信息量包括绝缘吸收比、绕组介质损耗、泄露电流变化率、线圈直流电阻相间差、绕组电容变化率、短路阻抗变化率、套管主屏绝缘电阻、铁芯接地电流，所述在线监测量包括氢气、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、总烃；

3)确定变压器评分方案：将变压器的运行状态划分为A、B、C、D、E五个评分等级，即V={A、B、C、D、E}，差{A}表示变压器评分0～20分，需要立即检修，注意{B}表示变压器评分21～40分，需要尽快检修，中{C}表示变压器评分41～60分，需要优先检修，良{D}表示变压器评分61～85分，需要计划检修，优{E}表示变压器评分86～100分，需要延期检修；

4）确定变压器单项状态量评分函数：

对于值越大越好的参数，采用升半梯形模型，对于值越小越好的参数，采用降半梯形模型；

5）确定评分等级隶属度函数：

将每个状态量代入相应的单项状态量评分函数进行评分，然后将所得评分代入各个评分等级隶属度函数，得到每个状态量对应于每个状态的1*5行向量隶属度；

6）计算每个状态量的指标权重系数，根据底层的状态量的指标权重系数形成的行向量以及步骤5）计算出来的每个状态量隶属度行向量组成的相应层属度矩阵相乘，得到高一层的隶属度行向量，如此逐层计算得到变压器基本状态隶属度行向量，最后将变压器基本状态隶属度行向量与由评分方案区间中位数组成的评分向量相乘，得到变压器基本状态评分；

7）通过训练数据库得基本状态评分：

令条件概率其中X_i为第k种状态时的样本数目，为随机变量x_i的父节点的取值组合中第j个取值组合，令q_i为X_i的可取值数目，根据概率的归一性，可知：