一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法与流程

本发明涉及聚合度的评估方法，尤其涉及一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，属于变压器油纸绝缘。

背景技术：

1、绝缘纸的聚合度是一个重要参数，它描述了绝缘纸纤维结构和相互连接的程度。高度聚合的绝缘纸通常具有更好的绝缘性能，能够更好地抵抗电弧击穿和绝缘破坏，从而提高了电气设备的寿命和可靠性。在过去的几十年里，许多方法已经用于评估绝缘纸的聚合度。然而，这些方法通常依赖于单一特征量或有限数量的特征量，可能无法全面地描述绝缘纸的聚合度。此外，现有方法需要复杂的仪器或繁琐的样品制备步骤，从而增加了评估的成本和时间。

技术实现思路

1、在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、鉴于此，为解决现有技术中存在的单一特征指标评估绝缘纸聚合度无法全面描述绝缘纸聚合度的技术问题，本发明提供一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法。

3、方案一、一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，包括以下步骤：

4、s1.提取变压器油中的特征量；

5、s2.对特征量进行标准化处理，处理后的特征量形成样本集；

6、s3.建立12个聚类中心的fcm模型，对特征量进行均值聚类；

7、s4.基于隶属度和聚类中心生成聚类中心矩阵和隶属度矩阵；

8、s5.基于隶属度矩阵计算绝缘纸聚合度。

9、优选的，特征量包括糠醛、co、co2、总烃、丙酮、含水、甲醇和乙醇。

10、优选的，对特征量进行标准化处理的方法是：

11、

12、其中，xnormalized表示标准化后的值，xmax表示每一个特征量所对应的最大值，xmin表示每一个特征量所对应的最小值，x表示每一个特征量在不同取样时间的实际测试结果。

13、优选的，建立12个聚类中心的fcm模型，对特征量进行均值聚类的方法是：

14、

15、限制条件：每个样本点与聚类中心的关系和为1；n个样本点有n个约束关系；即：

16、

17、其中，为常数，取值为0-1，n表示属性的总数，nc表示聚类中心的数目，m表示大于1的实数，μij表示xi在聚类j中的隶属度，xi表示数据集中的第i个样本点，cj表示第j个聚类中心，||||表示任何序列输入数据与聚类中心之间相似性的欧几里德范数；

18、通过对目标函数jm进行迭代优化，将隶属度μij和聚类中心cj更新如下:

19、

20、其中，λi表示拉格朗日算子；

21、对μij求偏导：

22、

23、

24、对cj求偏导：

25、

26、

27、当迭代终止，δ介于0-1之间，k表示迭代步长。

28、优选的，构建自变量矩阵的方法是：基于隶属度矩阵与1的列向量构建自变量矩阵：

29、

30、其中，μij表示xi在聚类j中的隶属度。

31、优选的，基于自变量矩阵z计算绝缘纸聚合度，方法是：

32、dp＝z·β+ε

33、其中，β表示参数向量，ε表示误差向量，β通过fcm模型微分求解，使jm达到最小值，使误差向量最小。

34、方案二、一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现方案一所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法的步骤。

35、方案三、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现方案一所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法。

36、本发明的有益效果如下：本发明提取变压器油中的多维度特征量，对特征量进行预处理，建立聚类中心，生成聚类中心矩阵和隶属度矩阵，基于隶属度矩阵计算绝缘纸聚合度，解决单一特征指标评估绝缘纸聚合度无法全面描述绝缘纸聚合度的技术问题。

技术特征：

1.一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，其特征在于，特征量包括糠醛、co、co2、总烃、丙酮、含水、甲醇和乙醇。

3.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，其特征在于，对特征量进行标准化处理的方法是：

4.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，其特征在于，建立12个聚类中心的fcm模型，对特征量进行均值聚类的方法是：

5.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，其特征在于，构建自变量矩阵的方法是：基于隶属度矩阵与1的列向量构建自变量矩阵：

6.根据权利要求1所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，其特征在于，基于自变量矩阵z计算绝缘纸聚合度，方法是：

7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法。

技术总结
本发明提出一种变压器绝缘纸聚合度的评估方法，属于变压器油纸绝缘技术领域。包括以下步骤：S1.提取变压器油中的特征量；特征量包括糠醛、CO、CO2、总烃、丙酮、含水、甲醇和乙醇；S2.对特征量进行标准化处理，处理后的特征量形成样本集；S3.建立12个聚类中心的FCM模型，对特征量进行均值聚类；S4.基于隶属度和聚类中心生成聚类中心矩阵和隶属度矩阵；S5.基于隶属度矩阵计算绝缘纸聚合度。本发明有效解决单一特征指标评估绝缘纸聚合度无法全面描述绝缘纸聚合度的技术问题。

技术研发人员：张亮,孙巍,程嵩,卫兵,张健,迟敬元,关艳玲,付丽君,王晗,张航,梁建权,孙海明,李璐
受保护的技术使用者：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7