一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力變壓器是電網(wǎng)能量傳輸?shù)暮诵牟考?，在電力系統(tǒng)中處于極其重要的地位，其 安全運行是電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運行的首要保證。根據(jù)國際大電網(wǎng)會議對部分國家輸變電 設(shè)備使用壽命的統(tǒng)計，目前變壓器設(shè)備平均設(shè)計壽命在40-45年，由于實際運行情況及負(fù) 荷變化的差異，因此運行中的變壓器實際剩余壽命差別較大。
[0003] 為了避免盲目更換變壓器帶來巨大的經(jīng)濟損失，以及無依據(jù)繼續(xù)運行造成的安全 隱患，有必要利用現(xiàn)代技術(shù)和分析手段對在役變壓器的健康狀態(tài)進行評估，通過必要的監(jiān) 測和試驗手段有效地確定其所處的絕緣壽命階段，實現(xiàn)變壓器在確保安全運行可靠性前提 下最大限度地利用其使用壽命。同時，對變壓器進行有效、準(zhǔn)確的監(jiān)測與診斷，是提高供電 可靠性及電網(wǎng)運行智能化水平的重要途徑，而設(shè)備的狀態(tài)評價與檢修，將顯著提高設(shè)備的 可靠性水平和檢修效率。
[0004] 已應(yīng)用的變壓器設(shè)備的在線監(jiān)測系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)大都相互獨立，而且不同的 在線監(jiān)測系統(tǒng)往往功能單一且通訊標(biāo)準(zhǔn)不一，因此難以進行系統(tǒng)集成和信息融合共享，使 得多參量的信息融合共享和綜合評估診斷等技術(shù)發(fā)展較慢，不適應(yīng)智能電網(wǎng)的要求。隨著 智能電網(wǎng)的發(fā)展、智能變電站的建設(shè)以及智能電力設(shè)備的逐步應(yīng)用，設(shè)備在線監(jiān)測裝置應(yīng) 用越來越廣泛，電力設(shè)備巡檢和試驗、帶電檢測、在線監(jiān)測、運行工況、環(huán)境氣象以及設(shè)備臺 賬等信息的網(wǎng)絡(luò)化集成和共享是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和評估發(fā)展的必然趨勢，使得基于電力設(shè)備 多源信息、多維參量的綜合評估與缺陷診斷為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法和 系統(tǒng)，能夠提高變壓器健康狀態(tài)評估、缺陷診斷的準(zhǔn)確性和可靠性，為智能電網(wǎng)智能決策及 分析提供信息支撐和技術(shù)基礎(chǔ)保障。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法， 所述方法包括：
[0007] 以變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)作為健康指數(shù)分析目標(biāo)，并分別 確定所述變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán)重賦值；其中，所述正常老化 健康狀態(tài)的權(quán)重賦值與絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán)重賦值相加之和為1 ;
[0008] 在所述變壓器正常老化健康狀態(tài)中，獲取所述變壓器本體的相關(guān)信息，得到所述 變壓器本體健康指數(shù)；
[0009] 在所述變壓器絕緣運行健康狀態(tài)中，選擇多個指標(biāo)體系，根據(jù)預(yù)設(shè)的處理規(guī)則，得 到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)及其對應(yīng)的權(quán)重值，并根據(jù)所述絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán) 重賦值，對所選各指標(biāo)體系的權(quán)重值進行重新計算，得到所選各指標(biāo)體系的新權(quán)重值；
[0010] 計算所述正常老化健康狀態(tài)的權(quán)重賦值與所述變壓器本體健康指數(shù)乘積，以及計 算所述絕緣運行健康狀態(tài)下所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)及其對應(yīng)的新權(quán)重值的乘積， 并進一步將所述計算出的多個乘積累加的和值作為所述變壓器的綜合健康指數(shù)。
[0011] 其中，所述方法進一步包括：
[0012] 將所述計算出的多個乘積累加的和值通過預(yù)設(shè)的修正系數(shù)進行修正，并進一步所 述得到的修正值作為所述變壓器的綜合健康指數(shù)。
[0013] 其中，所述在所述變壓器正常老化健康狀態(tài)中，獲取所述變壓器本體的相關(guān)信息， 得到所述變壓器本體健康指數(shù)的具體步驟包括：
[0014] 確定所述變壓器的相關(guān)信息，并將所述確定的相關(guān)信息導(dǎo)入至公式 = 中，得到所述變壓器本體健康指數(shù)HI;其中，所述相關(guān)信息包括初始健 康指數(shù)HI。、老化系數(shù)B、投運年份以及健康預(yù)測年份T2。
[0015] 其中，所述老化系數(shù)B通過所述變壓器的負(fù)荷系數(shù)及其對應(yīng)的環(huán)境系數(shù)計算獲 得；其中，所述負(fù)荷系數(shù)由所述變壓器運行中所承載的負(fù)荷率確定，取值范圍為（1，1.6); 所述環(huán)境系數(shù)由所述變壓器的所處環(huán)境惡劣等級確定，取值范圍為（1，1. 3)。
[0016] 其中，所述在所述變壓器絕緣運行健康狀態(tài)中，選擇多個指標(biāo)體系，根據(jù)預(yù)設(shè)的處 理規(guī)則，得到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)及其對應(yīng)的權(quán)重值，并根據(jù)所述絕緣運行健 康狀態(tài)的權(quán)重賦值，對所選各指標(biāo)體系的權(quán)重值進行重新計算，得到所選各指標(biāo)體系的新 權(quán)重值的具體步驟包括：
[0017] 選擇多個指標(biāo)體系，確定所選各指標(biāo)體系所含的指標(biāo)，并從變壓器的歷史數(shù)據(jù)中 獲取各指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)；
[0018] 基于層次分析法，構(gòu)建出由各指標(biāo)體系形成的第一層同型矩陣以及各指標(biāo)體系分 別對應(yīng)的由其內(nèi)所含指標(biāo)形成的第二層同型矩陣，并根據(jù)預(yù)設(shè)的賦值表給所述第一層同型 矩陣及多個所述第二層同型矩陣進行賦值，待所述已賦值同型矩陣均滿足預(yù)定條件后，得 到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的權(quán)重值及其所含各指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重值；
[0019] 對所選各指標(biāo)體系分別基于同一指標(biāo)體系下所述得到的各指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行 處理，得到所選各指標(biāo)體系下各指標(biāo)的得分，并根據(jù)所選各指標(biāo)體系下得到的各指標(biāo)得分 及各指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重值，得到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)；
[0020] 將所述絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán)重賦值分別與所述得到的所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的 權(quán)重值相乘，得到所選各指標(biāo)體系的新權(quán)重值。
[0021] 其中，所述對所選各指標(biāo)體系分別基于同一指標(biāo)體系下所述得到的各指標(biāo)對應(yīng)的 數(shù)據(jù)進行處理，得到所選各指標(biāo)體系下各指標(biāo)的得分，并根據(jù)所選各指標(biāo)體系下得到的各 指標(biāo)得分及各指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重值，得到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)的具體步驟包括：
[0022] 采用最小二乘法對所選各指標(biāo)體系分別基于同一指標(biāo)體系下所述得到的各指標(biāo) 對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行擬合，并根據(jù)預(yù)設(shè)的擬合模型，得到所選各指標(biāo)體系下各指標(biāo)的得分；
[0023] 將所述得到的所選各指標(biāo)體系下各指標(biāo)的得分及其對應(yīng)的權(quán)重值相乘，得到各指 標(biāo)體系下各指標(biāo)的乘積，并將所選各指標(biāo)體系分別基于同一指標(biāo)體系下各指標(biāo)的乘積相 加，得到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)。
[0024] 其中，所述各指標(biāo)體系包括油中溶解碳氫氣體含量、油中溶解碳氧氣體含量、油品 質(zhì)因子和電氣性能；其中，所述油中溶解碳氫氣體含量所含的指標(biāo)包括H2含量、CH4含量、C2H6含量、C2H4含量和C2H2含量；所述油中溶解碳氧氣體含量所含的指標(biāo)包括C0含量、C0 2 含量及C0與〇)2二者含量總和；所述油品質(zhì)因子所含的指標(biāo)包括酸值、擊穿電壓、微水和介 質(zhì)損耗；所述電氣性能所含的指標(biāo)包括吸收比、介質(zhì)損耗因素和三相最大相間差。
[0025] 本發(fā)明實施例還提供了一種變壓器健康狀態(tài)分析的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0026] 權(quán)重配比單元，用于以變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)作為健康指 數(shù)分析目標(biāo)，并分別確定所述變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán)重賦值； 其中，所述正常老化健康狀態(tài)的權(quán)重賦值與絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán)重賦值相加之和為1 ;
[0027] 正常老化下健康指數(shù)獲取單元，用于在所述變壓器正常老化健康狀態(tài)中，獲取所 述變壓器本體的相關(guān)信息，得到所述變壓器本體健康指數(shù)；
[0028] 絕緣運行下健康指數(shù)獲取單元，用于在所述變壓器絕緣運行健康狀態(tài)中，選擇多 個指標(biāo)體系，根據(jù)預(yù)設(shè)的處理規(guī)則，得到所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù)及其對應(yīng)的權(quán)重 值，并根據(jù)所述絕緣運行健康狀態(tài)的權(quán)重賦值，對所選各指標(biāo)體系的權(quán)重值進行重新計算， 得到所選各指標(biāo)體系的新權(quán)重值；
[0029] 綜合健康指數(shù)獲取單元，用于計算所述正常老化健康狀態(tài)的權(quán)重賦值與所述變壓 器本體健康指數(shù)乘積，以及計算所述絕緣運行健康狀態(tài)下所選各指標(biāo)體系對應(yīng)的健康指數(shù) 及其對應(yīng)的新權(quán)重值的乘積，并進一步將所述計算出的多個乘積累加的和值作為所述變壓 器的綜合健康指數(shù)。
[0030] 其中，所述系統(tǒng)還包括：
[0031] 綜合健康指數(shù)修正單元，用于將所述計算出的多個乘積累加的和值通過預(yù)設(shè)的修 正系數(shù)進行修正，并進一步所述得到的修正值作為所述變壓器的綜合健康指數(shù)。
[0032] 其中，所述絕緣運行下健康指數(shù)獲取單元包括：
[0033] 指標(biāo)體系選擇及數(shù)據(jù)采集模塊，用于選擇多個指標(biāo)體系，確定所選各指標(biāo)體系所 含的指標(biāo)，并從變壓器的歷史數(shù)據(jù)中獲取各指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)；
[0034] 指標(biāo)體系及各指標(biāo)權(quán)重值獲取模塊，用于基于層次分析法，構(gòu)