[发明专利]一种面向时间尺度的配电变压器重过载判断方法

说明书

本发明公开了一种面向时间尺度的配电变压器重过载判断方法，包括以下步骤：步骤1：采样配电变压器原始负载运行数据并将其离散化为24点的时序数据；步骤2：对时序数据进行基于LSTM‑BP网络的特征提取；步骤3：使用模糊C均值聚类算法对提取的特征进行聚类得到多个簇，每个簇代表某种特定重过载在时间尺度上的特征规律；步骤4：据根据各配电变压器的重过载时间特征对配电变压器重过载情况进行判断。本发明针对不同重过载特征的配变，更有针对性的采用运行方式调整、三相不平衡调整、选用短时抗高过载变压器、选用非晶合金变压器、选用干式变或油变、选用有载调容变等不同的运行或改造策略，提高了配变选型与运行方式的科学性与经济性。

技术领域

本发明涉及一种面向时间尺度的配电变压器重过载判断方法，属于电力大数据技术领域。

背景技术

随着电力需求的不断增长，配电网中配电变压器重过载时有发生。重过载的发生会加速设备内部元件的异常损耗，降低设备的使用寿命，甚至导致配电变压器直接烧毁、故障停电等风险。按照电力行业的技术标准，配电变压器的重载标准：配变负载率＝80％且100％，且持续2小时；过载标准：配变负载率＝100％，且持续2小时。

当某个区域的配电变压器存在重过载现象后，为保障安全可靠供电，通常来讲会通过选择更大容量的变压器进行更换，避免后期再次产生重过载现象从而威胁电网安全。然而目前重过载定义仅仅是一个基本定义，在配变运行过程中无论是持续时间还是出现频率都会有很大差异，比如配变负载率在80％以上重载时有连续2小时的，也有连续10小时的，也有多次间断性出现多次2小时的现象；同理过载情况也存在负载率刚刚超过100％持续两小时的，也有远远超过100％且持续两小时，或超过100％持续5小时甚至10小时以上的。

如果将评估周期以年为单位，很多配变还会表征出季节性重过载(如夏季高温时重过载、如南方炒茶季、或春节特殊用电时间段重过载)，也有很多配变会表征出工作日重过载或节假日重过载等特征。故如果按照最基本的配变重过载定义从而简单的更换大容量变压器，将是十分不科学也十分不经济的决策方式。

因此，应该根据配电变压器历史运行数据，通过数据分析与归类的方式，针对不同变压器重过载情况进行更为细致的特征“画像”，针对不同重过载特征的配变，更有针对性的采用运行方式调整、三相不平衡调整、选用短时抗高过载变压器、选用非晶合金变压器、选用干式变或油变、选用有载调容变等不同的运行或改造策略，提高配变选型与运行方式的科学性与经济性。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种面向时间尺度的配电变压器重过载判断方法，其能够研究关于配电变压器的重过载的典型特征，形成重过载多种“画像”。该研究内容的主要目的是为了从时间尺度上，进行批量、快速地发现重过载发生规律，有助于为配电变压器改造、更换等相关业务提供辅助决策建议。。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明实施例提供的一种面向时间尺度的配电变压器重过载判断方法，包括以下步骤：

步骤1：采样配电变压器原始负载运行数据并将其离散化为24点的时序数据；

步骤2：对时序数据进行基于LSTM-BP网络的特征提取；

步骤3：使用模糊C均值聚类算法对提取的特征进行聚类得到多个簇，每个簇代表某种特定重过载在时间尺度上的特征规律；

步骤4：据根据各配电变压器的重过载时间特征对配电变压器重过载情况进行判断。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1中，时序数据的时序间隔为1小时、15分钟、5分钟或1分钟。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1中，设时序数据的时序间隔为1小时，将配电变压器原始负载运行数据变换为0-23点的离散数据，其中每个小时中重过载状态记为1，非重过载状态记为0，故某变压器一天的负荷数据记为一个24维的[0,1]时序数据；