电力变压器故障检测方法和检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种电力变压器故障检测方法和电力变压器检测系统。
【背景技术】
[0002] 我国的电力系统正在向超(特)高压、大容量、全国互联的方向迈进，规模仍在不断 扩大，变压器的数量和容量进一步提升。在如此的大背景下，对于发电、供电和配电安全的 要求也越来越高。变压器是电力系统中最重要且贵重的电气设备之一，其运行状态的安全 与否直接关系到整个电力系统的安全性和稳定性。
[0003] 长期以来，我国电力系统电气设备检修策略主要采用以时间为标准的定期维修， 计划检修体系无疑在电气设备故障诊断、防止设备事故发生、保证安全可靠地供电方面起 着很好的作用。但是其具有很大的盲目性和强制性，往往造成设备的过度检修，浪费了大量 的人力物力。
[0004] 与传统的、离线的检修方法比较，在线监测设备还不是非常成熟和完善，并且其运 行环境较差。设备自身的可靠性和故障诊断的准确率对结果又所影响。由于电力变压器的 故障原因复杂多样，仅靠单一的故障诊断方法很难满足故障诊断要求。缺乏将各种成熟的 传统故障诊断方法结合的，或者尽可能兼顾各诊断方法优势的综合诊断法。
[0005] 由于电力变压器在运行的过程中存在了"人为"的因素，这样不可避免的存在故障 状态的延迟问题，先前的故障预测技术并不能和实际情况同步。
[0006] 由于故障现象、部位和原因之间的关系常常是复杂的，而各设备有其特定的和局 限的信息指示能力，因而如何将众多不完全的信息进行综合、集成来判断故障，在有些情况 下达到信息融合，是故障预测技术研究的的难点和重点。
[0007] 针对上述问题，本发明人设计了一种电力变压器故障检测方法和检测系统，其上 述检测方法和检测系统可调高故障诊断速度和诊断正确度，减少人力物力的浪费。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种电力变压器故障检测方法，该方法可快 速准确地给出变压器的运行状态的性能评价，为设备管理、诊断及维修提供依据，从而保障 设备系统长期安全可靠地运行。
[0009] 本发明通过以下技术手段达到上述技术目的：
[0010] 本发明的电力变压器故障检测方法，包括以下步骤：
[0011] 采用多种传感器采集电力变压器多个方面运行状态的信息；
[0012] 根据所采集的信息并结合变压器相关参数建立变压器状态数据库；
[0013] 建立电力变压器故障检测相关领域的专家数据库，所述专家数据库中存储有各领 域专家根据自己的经验和偏好给出的各故障类型判断结果；
[0014] 调取变压器状态数据库中的数据，通过计算获得异常参数数据，结合专家数据库 中各领域专家给出的故障类型判断结果分析获得的异常参数数据从而计算出决策向量R;
[0015] 将上述步骤获得的决策向量R反馈至上位机，上位机根据决策向量R对电力变压器 的故障排除进行人力物力的分配。
[0016] 进一步，所述决策向量R，满足以下公式：
[0017]
[0018]上述中Pi为各领域专家给出的故障可能性粗糙排序向量，所述Pjg据以下方法得 1 2 ηι-\ 出：设置故障类型个数为m，那么各领域专家对各故障可能性赋值分别为一，一.···，-- mm m ， 其值代表故障出现可能性的相对值。如果某2个故障的可能性一样，且可能性赋值应为 i i +1 2 / +1 则对该故障赋值4一以此类推。根据该方式可得到各领域专家 m in 9 Ζηι ， 给出的故障可能性粗糙排序向量必二奶^^，...，？^}。
[0019] 进一步，所述专家数据库中存储的各领域专家根据自己的经验和偏好给出的各故 障类型判断结果有着不同的权重系数@，?为第i个专家根据自己的经验和偏好给出的 各故障类型判断结果的权重系数，所述权重系数既满足以下公式：
[0020]
[0021] 上式中，q为专家在决策排序中的重要程度系数，m第i个专家对决策排序中的重 要程度系数，η为故障可能性排序的历史测试次数.
[0022] 进一步，所述专家在决策排序中的重要程度系数q满足以下公式：
[0023] n=(m,n2,...
[0024] 其中第个专家对决策排序中的重要程度系数ru满足以下公式： ? : l，2""n
[0025] 其中，η为故障可能性排序的历史测试次数。
[0026]本发明的目的之二是提供一种电力变压器检测系统，该电力变压器检测系统能够 对变压器的运行状态进行离线或在线不间断的监测，从而保障设备系统长期安全可靠地运 行。
[0027]本发明通过以下技术手段达到上述技术目的：
[0028]本发明的电力变压器检测系统，包括：
[0029] 多个传感装置，用于采集电力变压器多个方面运行状态的信息；
[0030] 变压器状态数据存储装置，用于存储传感装置所采集的信息以及变压器相关参 数，建立变压器状态数据库；
[0031] 专家数据存储装置，用于存储各领域专家根据自己的经验和偏好给出的各故障类 型判断结果数据；
[0032] 征兆提取装置，分别与所述多个传感装置、变压器状态数据存储装置和专家数据 存储装置连接，用于读取和计算变压器状态数据存储装置和专家数据存储装置中存储的数 据，并通过计算获得异常参数数据；
[0033] 电力变压器故障分析装置，与所述征兆提取装置连接，用于结合专家数据库中各 领域专家给出的故障类型判断结果分析获得的异常参数数据从而计算出决策向量R;
[0034] 上位机，其与所述电力变压器故障分析装置连接，接收上传来的数据，并根据所得 结果排除电力变压器的故障，其包括显示单元和处理器。
[0035] 进一步，还包括模式识别装置，所述模式识别装置分别与所述征兆提取装置、变压 器状态数据存储装置、专家数据存储装置、电力变压器故障分析装置和上位机连接。
[0036] 进一步，所述多个传感装置中包括高压运行电压传感器、高压负荷电流传感器、高 压末屏电流传感器、高压中性点电流传感器、中压运行电压传感器、中压负荷电流传感器、 中压末屏电流传感器、中压中性点电流传感器、振动传感器、温度传感器。
[0037]本发明的有益效果：
[0038] 1、本发明的电力变压器故障检测方法，具有以下有益效果：
[0039] 1)电力变压器的监测数据会随监测网络传输到决策中心，发生故障时，各领域专 家根据自己的经验和偏好给出各故障类型的可能性排序结果，该方法可根据上述方法得出 最终的排序结果，进而方便决策人员进行人力物力的分配。
[0040] 2)根据该方法得出的结果，对系统的综合性能得出评价，如果性能与实际存在差 异，修正该方法中的相关参数，否则表明参数适宜，可以继续监测电力变压器相关参数并为 决策提供依据，与传统的、离线的检测方法比较，该方法可适用于在线监测系统，提高设备 的可靠性和故障诊断的准确率。
[0041] 3)本发明的方法是综合多领域专家的知识与经验，解决因电力变压器的故障类型 复杂多样，仅靠单一的故障诊断方法难以满足故障诊断要求的缺点。
[0042] 4)根据决策结果可采取恰当的措施来避免或减少由于潜在故障可能造成的经济 和社会损失，变预防维修为视情维修，避免了不必要的维修，达到有的放矢的目的。
[0043] 5)各监测设备有其特定的和局限的信息知识能力，本方法可以将众多不完全的信 息进行综合、集成来判断故障，达到信息融合的效果。
[0044] 6)减少了计划检修，克服了其盲目性和强制性的缺点，节约了大量的人力物力，避 免了检修过程中对变压器造成的其它方面的损坏。
[0045] 2、本发明的电力变压器检测系统能够对变压器的运行状态进行离线或在线不间 断的监测，从而保障设备系统长期安全可靠地运行。
【附图说明】
[0046] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0047] 图1为实施例1中本发明电力变压器故障检测方法的网络模型图；
[0048] 图2为实施例2中本发明电力变压器故障检测系统的连接示意图。
【具体实施方式】
[0049]以下将结合附图对本发明进行详细说明：
[0050]实施例1 一种电力变压器故障检测方法
[0051] 如图1所示，本发明的电力变压器故障检测方法，包括以下步骤：
[0052] 采用多种传感器采集电力变压器多个方面运行状态的信息；
[0053] 根据所采集的信息并结合变压器相关参数建立变压器状态数据库；
[0054] 建立电力变压器故障检测相关领域的专家数据库，所述专家数据库中存储有各领 域专家根据自己的经验和偏好给出的各故障类型判断结果；
[0055] 调取变压器状态数据库中的数据，通过计算获得异常参数数据，结合专家数据库 中各领域专家给出的故障类型判断结果分析获得的异常参数数据从而计算出决策向量R;
[0056] 将上述步骤获得的决策向量R反馈至上位机，上位机根据决策向量R对电力变压器 的故障排除进行人力物力的分配。
[0057] 当电力变压器运行异常时，不同的领域专家可能会根据同样的异常参数给出不同的 故障类型可能性大小。每一个领域专家知识库的判断结果有着不同的权重系数?，专家系统 评判的结果直接影响到电力变压器故障排除过程中的人力物力分配，为满足决策需求，其综 合评判结果才是