[发明专利]一种基于隶属度函数的变压器运行状态监测方法

说明书

本发明涉及一种基于新型隶属度函数的变压器运行状态监测方法，包括如下步骤：(1)采集变压器运行工况数据、电气试验数据和故障记录数据，并将这些数据归一化处理；(2)求得设备投运时间与变压器健康指数HI的关系，并将HI作为参考变量，利用指数分布求得计及健康指数影响的半梯形半岭形和半梯形半三角形隶属度函数；(3)将归一化后的数据代入上述隶属度函数中得到变压器各状态量的运行情况。与传统方法相比，改进后的隶属度函数会随着变压器投运时间的变化而变化，并使得运行状态评价结果随着投运时间的增加而偏于严格，更符合变压器设备的老化故障过程。

技术领域

本发明涉及一种变压器运行状态检测评估技术领域，尤其涉及一种基于隶属度函数的变压器运行状态监测方法。

背景技术

近年来，随着电力系统检修技术的发展，电力变压器检修方法逐渐从定期检修向状态检修发展。作为状态检修的基础，需要对已投运变压器进行运行状态评估。模糊层次分析法作为一种变压器运行状态评估方法，可综合考虑变压器的电气试验结果、运行环境、故障及检修历史和家族质量缺陷等参考指标，客观准确的得到变压器运行状态。

在使用模糊层次分析法进行运行状态评估时，要对变压器各参考指标的运行状态进行模糊化处理。传统的方法是将变压器的运行状态分为正常、注意、异常和严重四个状态，然后使用半梯形半岭形和半梯形半三角形隶属度函数分别求得各参考指标的运行情况相对于以上四个状态的隶属度。但传统方法中隶属度函数是一组参数固定的函数，不能反应变压器随着投运时间的增加而产生的加速失效老化故障过程，对于投运年限较长的变压器可能会导致运行状态评价结果偏于乐观。

变压器的健康指数表示设备在运行过程中保持特定性能的满意程度，能够反应设备的老化程度，健康指数越大，则变压器设备的老化程度越高，故障率也随之上升，影响安全稳定运行。但变压器的健康指数，在投运时初始状态确定的状况下，只与设备的预期寿命和投运时间有关，不能综合考虑实际运行过程中各种复杂情况对运行状态的影响。通过分析健康指数的变化特征，可将其作为一个参考变量，结合进隶属度分布函数中去，使隶属度函数的分布符合变压器的老化失效规律。

发明内容

鉴于此，本发明针对传统变压器运行状态模糊层次分析法中的隶属度函数不能反应变压器设备随着投运时间增加而加速老化失效的缺点，结合变压器的健康指数的概念，提出了一种隶属度函数的计算方法，使得隶属度函数的分布随着健康指数的变化而变化，从而使隶属度函数能够反应变压器设备随着投运时间增加而导致的加速老化失效规律。使得变压器运行状态评价结果更加谨慎和严格。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于隶属度函数的变压器运行状态监测方法，包括以下技术步骤：

1.一种基于隶属度函数的变压器运行状态监测方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1、采集数据，包括变压器运行工况数据、电气试验数据和故障记录数据，并将这些数据归一化处理。

步骤2、根据下式求得变压器健康指数关于设计使用寿命和已投运时间的关系表达式：

式中，HI表示变压器的健康指数，T_des表示变压器设备的设计使用寿命，ΔT表示变压器设备的已投运时间。

步骤3、通过传统变压器运行状态模糊层次分析法中使用的半梯形半岭形和半梯形半三角形隶属度函数，得到半梯形半岭形隶属度函数与x轴的六个交点{x_L1,x_L2,x_L3,x_L4,x_L5,x_L和半梯形半三角形隶属度函数与x轴的四个交点{x_S1,x_S2,x_S3,x_S4}。