[发明专利]一种变压器群平均寿命损失的监测方法

说明书

本发明公开了一种变压器群平均寿命损失的监测方法，包括以下步骤：获取变压器实测的热点温度、环境温度、负载电流数据；基于遗传编程建立显式的热点温度预测模型；结合所建热点预测模型及相对老化率模型计算变压器相对老化率；由相对老化率和寿命损失模型计算得出变压器平均寿命损失；根据变电所实时监测的环境温度、负载电流，实时监测同一线路或同一区域下同等容量型号变压器群的平均寿命损失。本发明的有益效果在于，仅需变电所实时监测的环境温度及负载电流，即可实现变压器平均寿命损失的在线监测；根据同一线路或同一区域中同等容量型号变压器的相似热特性及负荷特性，可实现该类变压器群平均寿命损失的批量监测。

技术领域

本发明涉及电气绝缘在线监测与故障诊断领域，特别是一种变压器群平均寿命损失的监测方法。

背景技术

变压器作为电力系统的核心设备，其高效安全运行对电力行业的运营发展起着至关重要的作用。变压器的工作寿命取决于内部绝缘性能，而热老化是其绝缘性能劣化的主要影响因素，温升对其设备的老化和绝缘的影响是变压器技术研究的重点和热点问题。温度越高，老化的速度越快，直接影响设备的使用寿命及经济效益。所以监测变压器内部绕组热点温度，进而求得平均寿命损失，可为变压器剩余寿命年限评估、维修替换、容量利用提供重要参考。

目前对于评估变压器平均寿命损失的方法普遍采用国标GB/T1094.7-2008里的计算公式，通过计算出相对老化率求得寿命损失，进而得到平均寿命损失，其中热点温度是计算相对老化率的关键参数，因而对于平均寿命损失的计算具有非常重大的影响。热点温度的计算方法一般有直接测量法与间接测量法。直接测量法由于运行维护困难、成本较高，难以推广应用；间接测量法误差较大，求解过程过于复杂，因此，以上方法均有一定局限性。若能有效利用关键影响因素进行热点温度建模，不仅可以精确评估变压器的平均寿命损失，而且可以进一步对同一线路或同一区域下同等容量型号的变压器群平均寿命损失进行批量监测，最大程度防止突发事故发生，减少运维成本，降低变压器寿命损失。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提出一种变压器群平均寿命损失的监测方法，获取变压器的负载电流、热点温度和环境温度数据，利用遗传编程算法对数据进行驱动建模，建立热点温度预测模型，再结合实测数据、热点温度预测模型和平均寿命损失计算相关公式，求解出变压器的平均寿命损失，进而可实现同一线路或同一区域下同等容量型号的变压器群平均寿命损失的批量监测。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种变压器群平均寿命损失的监测方法，包括：

第一步、依据实测的变压器负载电流、环境温度，结合热点温度预测模型，计算热点温度；

第二步、根据相对老化率模型计算变压器相对老化率，如下：

式中，V为相对老化率，θ_hs为热点温度；

第三步、根据变压器相对老化率和寿命损失模型，计算变压器平均寿命损失，如下：

式中，L为平均寿命损失，t₁为测量的起始时间，t₂为测量的终止时间，T为寿命损失的时间段，T＝t₂-t₁；

第四步、依据变电所监测变压器群中每台变压器的负载电流、环境温度，结合第一步到第三步，计算每台变压器的平均寿命损失，进而实现变压器群平均寿命损失的监测；

第一步中所述热点温度预测模型的获取方法如下：

(1)、获取一台装设光纤测温设备的变压器的热点温度、环境温度、负载电流数据；

(2)、设定热点温度预测模型的基本框架如下：