[发明专利]基于数据驱动的核电站电力变压器状态评估与寿命预测方法

说明书

本发明基于数据驱动的核电站电力变压器状态评估与寿命预测方法，包括：收集核电站电力变压器的实际试验、检修及运维数据，结合多物理场模拟仿真数据，构建用于核电站电力变压器状态评估的数据集合；以大量实际与仿真数据集合为基础，采用数据挖掘方法，计算核电站电力变压器的老化数据与健康基准模型之间的马氏距离，并据此将设备划分为不同的健康等级，实现对设备状态的准确评估；通过对所获得的核电站电力变压器当前的健康状态以及运行数据的智能分析，实现对故障以及剩余寿命的预测工作。本发明能够有效克服传统设备状态检测、运维决策过程中人工经验判断所存在的不足，提高设备状态评估的准确性和实时性，并实现对剩余寿命及故障的预测工作。

技术领域

本发明属于电气工程领域，具体涉及一种基于数据驱动的核电站电力变压器状态评估与寿命预测方法。

背景技术

电力变压器是核电站电气系统的核心关键设备之一，其结构复杂，造价昂贵，更换电力变压器的花费十分巨大。如果能够准确评估电力变压器的工作状态，尽早发现电力变压器的故障，优化运行维护策略，可大大减少维修成本，降低时间和经济损失。因此，开展核电站电力变压器的状态评估与寿命预测研究，确保电力变压器在寿命周期内安全可靠地运行，对于维持核电站运行的稳定性及电力设备投资的经济性具有重要的意义。

通常情况下，由于纸绝缘系统难以更换，其工作寿命决定了核电站电力变压器的寿命。目前核电站电力变压器的状态评估手段主要分为理化参数检测和电气参数检测两类。理化参数检测方法是检测变压器油中的溶解气体，同时定期需要对变压器内绝缘纸(板)取样检测，如糠醛检测、聚合度检测等；电气参数检测方法是通过局部放电试验和介电响应分析来获得老化状态结果。这些检测方法在实际运用中尚存在一定的局限性，测试过程可能会对测试样本造成不可逆的破坏，并不适用于现场测试。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于数据驱动的核电站电力变压器状态评估与寿命预测方法，该方法在对核电站电力变压器进行状态评估时具有准确性高、实时性好等优点，同时可实现对设备剩余寿命的预测。

本发明是通过以下技术方案来实现：

基于数据驱动的核电站电力变压器状态评估与寿命预测方法，包括以下步骤：

步骤1，收集核电站电力变压器的实际试验、检修及运维数据，结合多物理场模拟仿真数据，构建用于核电站电力变压器状态评估的数据集合；

步骤2，以步骤1所获得的大量实际与仿真数据集合为基础，采用数据挖掘方法，计算核电站电力变压器的老化数据与健康基准模型之间的马氏距离，并据此将设备划分为不同的健康等级，实现对设备状态的准确评估；

步骤3，通过对步骤2所获得的核电站电力变压器当前的健康状态以及运行数据的智能分析，实现对故障以及剩余寿命的预测工作。

本发明进一步的改进在于，步骤1中，包括采用对在运核电站进行实地调研和收资方式，收集核电站电力变压器的试验、检修及运行维护过程中的各类实际数据。

本发明进一步的改进在于，步骤1中，还包括构建核电站电力变压器的多物理场耦合仿真体系，包括以下步骤：