一种变压器的维护方法及相关设备与流程

1.本发明涉及一种变压器维护技术领域，尤其涉及一种变压器的维护方法及相关设备。


背景技术：

2.随着电网规模的不断扩大，变压器设备越来越多，积累的设备运维日志、在线监测数据、行业标准文件等也呈现上升趋势，日常设备管理工作需在这些文件中进行搜索获得维护方案，但是面对海量文件，仅仅依靠单一文档制定相应的维护方案，往往具有片面性，而逐一检索零散存在于各类文件和系统中的信息需要大量时间，降低了变压器的维护效率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种变压器的维护方法及相关设备，用于解决现有技术中逐一检索大量文件生成变压器维护方案时带来的变压器的维护效率低下，依靠单一文档制定相应的维护方案，具有片面性的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种变压器的维护方法，包括：获取变压器的历史故障数据，其中，所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息；
4.基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系；
5.根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱，基于所述知识图谱完成变压器的维护过程。
6.可选的，所述获取变压器的历史故障数据的步骤，包括：
7.在故障案例库中查找与所述变压器相关的基础数据，其中，所述故障案例库包括所述变压器的实验数据与维护数据，所述实验数据与所述维护数据分别包含针对所述所述变压器的不同性能参数；
8.将所述实验数据与所述维护数据整合为与所述变压器相关的多源数据；
9.对所述多源数据进行融合，得到所述历史故障数据。
10.可选的，所述对所述多源数据进行融合，得到所述历史故障数据的步骤，包括：
11.利用预设证据理论模型对所述多源数据进行信息融合，得到所述历史故障数据。
12.可选的，所述基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系的步骤，包括：
13.获取目标类型故障下的所有性能参数，其中，所述目标类型故障为所述变压器的不同类型故障中的一种；
14.匹配所述所有性能参数与所述变压器正常运行时的性能参数，得到与所述目标类型故障对应的目标性能参数；
15.根据所述目标类型故障的次数对所述目标性能参数进行验证；
16.通过计算所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的支持度确定所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的第一关联关系。
17.可选的，所述根据所述目标类型故障的次数对所述目标性能参数进行验证的步骤，包括：
18.根据所述目标类型故障的次数获取目标类型故障下的多组性能参数，其中，每组性能参数包括所述目标类型故障下的所有性能参数；
19.分别匹配所述每组性能参数与所述变压器正常运行时的性能参数，得到所述每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数；
20.对比所述每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数的参数类型；
21.若每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数的参数类型一致，则确定当前类型的参数为所述目标性能参数；
22.若每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数的参数类型不一致，则将不同类型的性能参数均作为所述目标性能参数。
23.可选的，所述根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱的步骤，包括：
24.根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系；
25.将所述不同类型的故障与所述因素信息分别作为头实体和尾实体，并根据所述第二关联关系建立三元组；
26.基于所述三元组构建所述知识图谱。
27.可选的，所述根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系的步骤，包括：
28.在影响各性能参数的因素信息中筛选影响所述目标性能参数的目标因素信息；
29.根据所述第一关联关系确定所述目标类型故障与所述目标因素信息的第二关联关系，其中，所述目标类型故障为所述不同类型故障中的任一种，所述目标因素信息为所述影响各性能参数的因素信息的任一种。
30.另一方面，本技术实施例提供了一种变压器的维护装置，所述维护装置包括：
31.数据采集模块，用于获取变压器的历史故障数据，其中，所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息；
32.关系确定模块，用于基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系；
33.图谱生成模块，用于根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱，基于所述知识图谱完成变压器的维护过程。
34.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的变压器的维护方法的步骤。
35.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储
介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的变压器的维护方法的步骤。
36.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
37.通过获取变压器的历史故障数据并分析历史故障数据包含的性能参数，获取实体关系进而构建知识图谱，知识图谱的出现就为设备知识的检索提供了全新的思路，提高了检索效率，实现根据不同的故障迅速确定改变性能参数的相关部件，进而快速准确地推理出变压器当前故障的原因，进而可以提高变压器维护效率，在变压器日常监测中，可以根据性能参数的变化推断出容易发生的故障，也能够发现变压器的潜在故障，提高变压器运行的可靠性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.其中：
40.图1是本技术实施例提供的一种变压器的维护方法的流程图；
41.图2是本技术实施例提供的一种变压器的维护方法的知识图谱；
42.图3是本技术实施例提供的一种变压器的维护装置的结构示意图；
43.图4是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
44.图5是本技术实施例提供的一种存储介质的结构示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.如图1所示，本技术实施例提供了一种变压器的维护方法，包括：
47.s101、获取变压器的历史故障数据，其中，所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息；
48.示例性的，变压器的历史故障数据存储在电网的故障案例库中，可以直接从故障案例库中查询提取。所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息。其中所述各类型故障下的性能参数，由安装在变压器上的检测设备检测，并与维护方案相对应的存储在电网的故障案例库中，进而在查询各类型故障下的性能参数时，可以确定影响各性能参数的因素信息，所述因素信息例如，变压器的绕组变形、变压器的铁芯变形或者变压器的外部污染等因素，所述性能参数例如，溶解气体分析(dga)试验中的性能参数、油试验中的性能参数、电气试验中的性能参数及其他对变压器运行状态实验中的性能参数，具体例如，h2含量、c2h2含量、c2h4含量、短路阻抗不平衡率、绕组直流电阻初值差、绕组直流电阻不平衡率等，所述各类型故障例如，铁芯故障、绕组
故障或者附件故障等。
49.s102、基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系；
50.在一种可能的实施方式中，所述基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系的步骤，包括：
51.获取目标类型故障下的所有性能参数，其中，所述目标类型故障为所述变压器的不同类型故障中的一种；
52.匹配所述所有性能参数与所述变压器正常运行时的性能参数，得到与所述目标类型故障对应的目标性能参数；
53.根据所述目标类型故障的次数对所述目标性能参数进行验证；
54.通过计算所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的支持度确定所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的第一关联关系。
55.示例性的，获取目标类型故障下的所有性能参数，其中，所述目标类型故障为所述变压器的不同类型故障中的一种，例如，选择铁芯故障为目标类型故障，获取铁芯故障情况下各个性能参数的情况；
56.匹配所述所有性能参数与所述变压器正常运行时的性能参数，得到与所述目标类型故障对应的目标性能参数，将大于或者小于所述变压器正常运行时的性能参数作为与所述目标类型故障对应的目标性能参数，在实际中，所述变压器正常运行时的性能参数往往为一定范围的数值，则将大于变压器正常运行时的性能参数上限的的性能参数作为与所述目标类型故障对应的目标性能参数，反之，将小于变压器正常运行时的性能参数下限的的性能参数作为与所述目标类型故障对应的目标性能参数；
57.计算所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的支持度的过程：
58.设i＝{i1,i2,...,im}是m个项的集合，给定一个事务数据库d，其中每个事务t是i的非空子集，即并且每个事务都有唯一对应的标识符(transaction identifier，tid)。
59.关联规则r表示为：
60.r:x
→y61.其中并且满足条件下式中表示若项集x在某一交易中出现，则y也会以某一概率出现，其中x、y分别称为该关联规则的前件和后件。
62.支持度suport(x
→
y)：关联规则r的支持度表示x和y同时发生的概率，设定count(x∩y)为数据库d中同时包含x和y的数量，d为总事务数，则：
[0063][0064]
支持度反映了x、y同时出现的概率。支持度越高，则前件x和后件y关联程度越高，进而确定所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的第一关联关系。
[0065]
s103、根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱，基于所述知识图谱完成变压器的维护过程。
[0066]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱的步骤，包括：
[0067]
根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系；
[0068]
将所述不同类型的故障与所述因素信息分别作为头实体和尾实体，并根据所述第二关联关系建立三元组；
[0069]
基于所述三元组构建所述知识图谱。
[0070]
示例性的，以所述性能参数为连接，确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系，其中，性能参数与所述影响各性能参数的因素信息的关联关系的计算方式与确定所述目标类型故障与验证后的目标性能参数的第一关联关系的过程相同，在此不进行赘述。
[0071]
具体的，提取变压器的故障部件、故障类型、故障特征、故障现象等数据作为性能参数；将变压器的故障部件、故障类型、故障特征、故障现象等特征为实体，将第一关联关系和第二关联关系作为知识图谱的路径参数构建知识图谱。
[0072]
通过获取变压器的历史故障数据并分析历史故障数据包含的性能参数，以所述性能参数为连接，获取故障类型与故障部件之间的实体关系进而构建知识图谱，知识图谱的出现就为设备知识的检索提供了全新的思路，提高了检索效率，实现根据不同的故障迅速确定改变性能参数的相关部件，进而快速准确地推理出变压器当前故障的原因，进而可以提高变压器维护效率，在变压器日常监测中，可以根据性能参数的变化推断出容易发生的故障，也能够发现变压器的潜在故障，提高变压器运行的可靠性。
[0073]
在一种可能的实施方式中，所述获取变压器的历史故障数据的步骤，包括：
[0074]
在故障案例库中查找与所述变压器相关的基础数据，其中，所述故障案例库包括所述变压器的实验数据与维护数据，所述实验数据与所述维护数据分别包含针对所述所述变压器的不同性能参数；
[0075]
将所述实验数据与所述维护数据整合为与所述变压器相关的多源数据；
[0076]
对所述多源数据进行融合，得到所述历史故障数据。
[0077]
示例性的，所述故障案例库中存储的与所述变压器相关的基础数据往往并非为统一的数据格式，并且不同的数据来源造成数据包含的性能参数类型不同，因此需要对不同格式和/或包含数据种类不同的数据进行整合，以保证数据的全面，使得后续生成的知识图谱囊括的数据更全面，检索结果更准确。
[0078]
在一种可能的实施方式中，所述对所述多源数据进行融合，得到所述历史故障数据的步骤，包括：
[0079]
利用预设证据理论模型对所述多源数据进行信息融合，得到所述历史故障数据。
[0080]
示例性的，设e1、e2为识别框架θ的两个相互独立的证据体，分别对应焦元a和b，对应的bpa分别为m1(
·
)和m2(
·
)，即：
[0081][0082]
根据预设证据理论模型，将证据体e1、e2进行融合，合成公式如下式所示：
[0083][0084][0085]
式中c为合成的新证据体且其中k为证据体间的冲突系数，1/(1-k)为归一化因子，完成证据理论多源信息融合，即，对不同格式和/或包含数据种类不同的数据进行整合，保证数据的全面。
[0086]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标类型故障的次数对所述目标性能参数进行验证的步骤，包括：
[0087]
根据所述目标类型故障的次数获取目标类型故障下的多组性能参数，其中，每组性能参数包括所述目标类型故障下的所有性能参数；
[0088]
分别匹配所述每组性能参数与所述变压器正常运行时的性能参数，得到所述每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数；
[0089]
对比所述每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数的参数类型；
[0090]
若每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数的参数类型一致，则确定当前类型的参数为所述目标性能参数；
[0091]
若每组性能参数中与所述目标类型故障对应的目标性能参数的参数类型不一致，则将不同类型的性能参数均作为所述目标性能参数。
[0092]
示例性的，根据所述目标类型故障的次数获取目标类型故障下的多组性能参数，例如，故障案例库中保存了a次目标类型故障，则获取目标类型故障下的a组性能参数，将a组性能参数分别与所述变压器正常运行时的性能参数进行对比，得到至少a个目标性能参数，根据目标性能参数的参数类型将至少a个目标性能参数进行分类，将不同类型的性能参数均作为所述目标性能参数。
[0093]
考虑到一种故障往往由多种性能参数超出/低于指标引起，因此将不同类型的性能参数均作为所述目标性能参数，使得对故障分析更准确，使得后续生成的知识图谱的可靠性更高，也避免偶然性数据对检索带来的影响。
[0094]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱的步骤，包括：
[0095]
根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系；
[0096]
将所述不同类型的故障与所述因素信息分别作为头实体和尾实体，并根据所述第二关联关系建立三元组；
[0097]
基于所述三元组构建所述知识图谱。
[0098]
示例性的，定义知识图谱为：
[0099]
kg＝{(h,r,t)|h,r∈ε,r∈r}
[0100]
其中，每个三元组(h,r,t)标识一个事实，即从头实体h到尾实体t存在实体r，如图2中，(附件故障，r，绕组故障)为一个三元组，“附件故障”是头实体h，“绕组故障”是尾实体t，“r”是根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息确定所述不同类型故障与所
述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系。
[0101]
知识图谱中的三元组描述了各故障和因素信息之间的关联关系，所述变压器的三元组(h,r,t)，表示头实体发生故障的时候，尾实体发生故障的概率。
[0102]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系的步骤，包括：
[0103]
在影响各性能参数的因素信息中筛选影响所述目标性能参数的目标因素信息；
[0104]
根据所述第一关联关系确定所述目标类型故障与所述目标因素信息的第二关联关系，其中，所述目标类型故障为所述不同类型故障中的任一种，所述目标因素信息为所述影响各性能参数的因素信息的任一种。
[0105]
示例性的，基于不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系和不同性能参数与影响各性能参数的因素信息的关联关系可以确定所述不同类型故障与所述影响各性能参数的因素信息的第二关联关系，例如，当已知a与b的关系，b与c的关系时，可以得到a与c的关系。
[0106]
解决现有变压器设备数据量大、数据结构松散、在工作人员缺乏对知识的理解需要查阅资料时，查阅不便的缺陷，可以实现快速检测故障和分析故障原因，实现变电设备的高效智能运作。
[0107]
在一种可能的实施方式中，如图3所示，本技术实施例提供了一种变压器的维护装置，所述维护装置包括：
[0108]
数据采集模块201，用于获取变压器的历史故障数据，其中，所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息；
[0109]
关系确定模块202，用于基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系；
[0110]
图谱生成模块203，用于根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱，基于所述知识图谱完成变压器的维护过程。
[0111]
在一种可能的实施方式中，如图4所示，本技术实施例提供了一种电子设备300，包括：包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时，实现：获取变压器的历史故障数据，其中，所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息；基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系；根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱，基于所述知识图谱完成变压器的维护过程的步骤。
[0112]
在一种可能的实施方式中，如图5所示，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质400，其上存储有计算机程序411，该计算机程序411被处理器执行时实现：获取变压器的历史故障数据，其中，所述历史故障数据包括不同类型故障的次数、各类型故障下的性能参数和影响各性能参数的因素信息；基于所述不同类型故障的次数以及所述各类型故障下的性能参数确定不同类型故障与不同性能参数的第一关联关系；根据所述第一关联关系和影响各性能参数的因素信息构建知识图谱，基于所述知识图谱完成变压器的维护过程的步骤。
[0113]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0114]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0115]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0116]
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
[0117]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里上述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
[0118]
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。