一种配网变压器油箱密封指数预测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种配电网自动装置，特别是一种配网变压器油箱密封指数预测方法 及装置，属于电力系统技术领域。
【背景技术】
[0002] 配电变压器高压是配电网最主要和最重要的设备之一，变压器在运行过程中会由 于绕组中流过电流而发热，为保证绕组温升不超过限值，要通过油箱中的变压器油对变压 器进行冷却。如果变压器油箱密封度降低，将导致变压器油泄漏，而变压器油的泄漏导致油 量减少和油在油箱内的循环变差，这又将进一步导致变压器绕组温度失去控制，最终导致 变压器故障。变压器发生故障将造成大面积停电事故，严重影响配网供电可靠性和电网安 全运行。因此，准确掌握配网变压器油箱密封指数，对电网运行管理部门至关重要。目前传 统方法主要是采用传统经验公式计算或定期检查、更换等方法，存在的主要问题是不能及 时发现故障，判断结果误差较大等。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种配网变压器油箱密封指数预测方法，它通过建立适合工程 实际应用的配网变压器油箱密封指数预测模型，以有效地解决对配网变压器油箱密封指数 的精确预测，达到时时发现故障的目的。
[0004] 本发明的另一个目的是提供一种配网变压器油箱密封指数预测装置，其输入量提 取简单，预测过程满足实时性要求、预测精确度高、响应时间短。
[0005] 为了达到上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：
[0006] -种配网变压器油箱密封指数预测方法，其步骤如下：
[0007] 步骤一、建立配网变压器油箱密封指数演化系统的状态向量：在固定时间间隔 测量变压器油压力、变压器油温度、变压器电流、变压器电压、空气湿度，在一系列时刻 k t2, . . .，tn(n为自然数，η = 1，2,…）得到变压器油压力、变压器油温度、变压器电流、变 压器电压、空气湿度构成的一系列状态向量：
[0008]
[0009] 步骤二、计算初始权值向量：给定h时刻的I, = 对应的连接权 值向量％ = (Wu，W>12，W13，W14, Vt'15 f，即为初始权值向量；
[0010] 步骤三、修正权值向量：任一个时刻的状态向量输入后，权值向量调整量为：
[0011]
[0012] 其d为熔断器负荷指数预测值的期望值，η为加速系数；
[0013] 令变压器油箱密封指数的实际预测值为Λ = _4]
[0015] 定义计算误差气为期望值与实际预测值之差，有：
[0016] 气=d-yt,'
[0017] 则权值调整方程式为：
[0018]
[0019] 步骤四、计算权值向量最终值W。：定义误差变化率^^为：2? 与气符号相反，说明在计算中，气的绝对值是单调下降的，此时Λ总是在不断地接近d ;若 tn时刻有4气与气符号相反且气小于给定值，则此时对应的％即为权值向量最终值W。；
[0020] 步骤五、计算配网变压器油箱密封指数预测值：对于任一时刻tn+1，根据W。，有：
[0021]
[0022] 即为配网变压器油箱密封指数预测值。
[0023] -种配网变压器油箱密封指数预测装置，其结构如下：安装在配网变压器上的信 号采集模块，信号采集模块的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器的输入端 连接，A/D转换器采用TLC2543串行A/D转换器，A/D转换器的输出端与CPU中央处理器的 输入端连接，CPU中央处理器采用型号为STM32F103RBT6的单片机，CPU中央处理器的串口 与4G通信传输模块和人机交互信息显示模块连接，4G通信传输模块通过天线与远方调度 中心进行通讯。
[0024] 4G通信传输模块米用ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显不模块米用 HG1286402C型号的液晶显示模块。
[0025] 上述的信号采集模块的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器 TLC2543 的输入端AIN0、AINl、AIN2、AIN3、AIN4，A/D转换器TLC2543 的输出端E0C、I/0、 IN、0UT、CS分别连接到单片机STM32F103RBT6芯片的PC0、PC1、PC3、PC4、PC5引脚，单片机 STM32F103RBT6 芯片的 PA1、PA2、PA 3、PA 4、PA 5、PA 6、PA 7、PC7 与人机交互信息显示 模块的 DO、Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7 连接，单片机 STM32F103RBT6 芯片的 PC8、PC9、PC10、 卩(：11、？(：12与人机交互信息显示模块的1?、1?/1、031、0324~相连接，单片机31]\02?1031?丁6 芯片的PB10、PB11引脚与4G通信传输模块ME3760的DATA、DATA1端相连，4G通信传输模 块的ATN1端通过天线与远方调度中心进行通讯。
[0026] 上述的信号采集模块是由压力传感器、电流互感器、电压互感器、湿度传感器和温 度传感器构成。
[0027] 上述的压力传感器采用PTG501型号油压传感器、电流互感器采用DHC03B型号、电 压互感器采用DH51D6V0. 4B型号、湿度传感器采用STYB3100111A50型号、温度传感器采用 HE-200型号红外温度传感器。
[0028] 本发明与现有技术相比具有如下突出的有益效果：
[0029] 本发明一种配网变压器油箱密封指数预测装置，提出利用信号采集模块直接测量 变压器的油压力、变压器油温度、变压器电流、变压器电压、空气湿度为输入量，并最终利用 A/D转换器、CPU中央处理器、人机交互信息显示模块和4G通信传输模块实现配网变压器油 箱密封指数预测。这种结构避免传统方法建立模型和选取参数时造成的误差，并且具有输 入量提取简单，精确度高，准确度好，预测效率高的特点，为配网变压器的安全运行提供了 有效的保障。
[0030] 本发明能准确的对配网变压器油箱密封指数做出预测，能够预防电网重大事故， 改善电力品质，提高用电可靠性，同时预测过程满足实时性要求，提高数据采集及处理的效 率，提高配网变压器油箱密封指数预测的速度和精度，实现了以较高精度和较短响应时间 的优势对配网变压器油箱密封指数进行预测。
【附图说明】
[0031] 图1是配网变压器油箱密封指数预测流程图。
[0032] 图2是本发明的结构示意框图。
[0033] 图3是本发明的电路连接图。
[0034] 图4是本发明的预测结果图。
[0035] 图中，1、信号采集模块，2、A/D转换器，3、CPU中央处理器，4、人机交互信息显示模 块，5、4G通信传输模块。
【具体实施方式】：
[0036] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。以下实施例仅为本发明的几个具体 实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动， 均应在本发明保护范围之内。
[0037] 如图1所示，本发明一种配网变压器油箱密封指数预测方法，其步骤如下：
[0038] 步骤一、建立配网变压器油箱密封指数演化系统的状态向量：
[0039] 本实施例中，在20个等间隔的时间段内测量变压器油压力、变压器油温度、变压 器电流、变压器电压、空气湿度，则得到测量数据构成的一个5维时间序列：
[0040]
.(.8:).
[0041] 步骤二、计算初始权值向量：
[0042] 给定h时亥IJ的4, =(%,Χβ,·^,Χ14,Χ15)Τ对应的连接权值向量 g = (am,0.211,0.312,0.1324,0,243ff,为初始权值向量；
[0043] 步骤三、修正权值向量：
[0044] 给定变压器邮箱密封指数期望值d = 0· 6898,由八=，计算气有：
[0045] ε\ = ^_ y,n C9)
[0046] 令加速系数η = 1.675,则权值修正量为：
[0047]
(10)
[0048] 步骤四、计算权值向量最终值:
[0049] 计算tn时刻的误差变化率乘" :
[0050] 气=-碼 乂 (7)：
[0051] 若tn时刻有：d气与气符号相反且虼-<」〇·⑷1652，则此时的八即为配网变压器油