本發(fā)明涉及電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)估
技術(shù)領(lǐng)域：
,特別涉及一種基于多狀態(tài)量預(yù)測(cè)的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
：在“十三五”規(guī)劃時(shí)期，中國(guó)電力體制改革將不斷深化，供電企業(yè)必須以更加安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)來(lái)滿足用戶的需求。隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展、電網(wǎng)改革的深化，各種電壓等級(jí)的變電站分布范圍越來(lái)越廣，數(shù)量也在急劇增加，與之相適應(yīng)的電力設(shè)備也越來(lái)越多，變電站是輸配電系統(tǒng)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，所以對(duì)變電站關(guān)鍵設(shè)備的檢修、維護(hù)工作也更加復(fù)雜,對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)分析準(zhǔn)確性和電網(wǎng)可靠性的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高。變電設(shè)備數(shù)據(jù)的主要來(lái)源包括在線監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè)、機(jī)器人巡檢等,設(shè)備的狀態(tài)信息量眾多，要對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行全面和準(zhǔn)確的狀態(tài)評(píng)價(jià)，必須結(jié)合設(shè)備的當(dāng)前和歷史狀態(tài)進(jìn)行綜合分析。然而,現(xiàn)有設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)和診斷模型主要基于單一或少數(shù)狀態(tài)參量進(jìn)行分析和判斷，多數(shù)局限于閾值診斷的范疇，尚無(wú)法達(dá)到全面掌握設(shè)備真實(shí)健康狀態(tài)與運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的需要，信息綜合應(yīng)用水平低下,無(wú)法充分利用設(shè)備大量狀態(tài)信息進(jìn)行綜合分析，狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果片面，同時(shí)也無(wú)法全面反映故障演變與表現(xiàn)特征之間的客觀規(guī)律，難實(shí)現(xiàn)潛伏性故障的發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)。變壓器故障狀態(tài)信息極為繁多，比如，預(yù)防性試驗(yàn)、不良運(yùn)行工況記錄、家族缺陷記錄、檢修記錄、自身質(zhì)量記錄、在線監(jiān)測(cè)等，如果考慮所有故障狀態(tài)信息的話，狀態(tài)評(píng)估體系將極為復(fù)雜，同時(shí)有些狀態(tài)信息比較模糊，不宜定量的描述，不利于對(duì)變壓器全面而準(zhǔn)確的評(píng)估，另外檢/監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集范圍廣、價(jià)值密度低。隨著電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)管理、運(yùn)行調(diào)度、環(huán)境氣象等數(shù)據(jù)逐步在統(tǒng)一的信息平臺(tái)上的集成共享，推動(dòng)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)向基于全景狀態(tài)的信息集成和綜合分析方向發(fā)展。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種基于多狀態(tài)量預(yù)測(cè)的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法，通過(guò)綜合考慮設(shè)備多個(gè)狀態(tài)量的當(dāng)前值、歷史值與預(yù)測(cè)值對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行全方面評(píng)估，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的大量狀態(tài)信息進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)變壓器潛伏性故障的目的。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：一種基于多狀態(tài)量預(yù)測(cè)的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法，包含以下過(guò)程：對(duì)選取的變壓器主要故障狀態(tài)量根據(jù)更新周期分成靜態(tài)參數(shù)，動(dòng)態(tài)參數(shù)，準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)，外部參數(shù)這四類；所述靜態(tài)參數(shù)不更新；所述動(dòng)態(tài)參數(shù)更新周期≤1個(gè)月；所述準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)定期或不定期更新，更新周期≥1個(gè)月；所述外部參數(shù)為變壓器所處的外部環(huán)境因素以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素；通過(guò)采用狀態(tài)量預(yù)測(cè)算法對(duì)所述動(dòng)態(tài)參數(shù)，準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)在之后一個(gè)檢修周期內(nèi)的狀態(tài)值進(jìn)行預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)狀態(tài)值；將所述預(yù)測(cè)狀態(tài)值代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法進(jìn)而判定待評(píng)估變壓器運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì)。優(yōu)選地，所述靜態(tài)參數(shù)包含：設(shè)備臺(tái)帳參數(shù)和設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)參數(shù)。優(yōu)選地，所述動(dòng)態(tài)參數(shù)包含：H2含量、C2H6含量、C2H4含量、CO相對(duì)產(chǎn)氣速率、CO2相對(duì)產(chǎn)氣速率、C2H2含量、CH4含量等變壓器故障狀態(tài)量。優(yōu)選地，所述準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)包含：絕緣電阻吸收比、極化指數(shù)、體積電阻率、繞組短路阻抗初值差、繞組絕緣介損、繞組電容量初值差、局部放電量、鐵心接地電流、鐵心絕緣電阻、繞組直流電阻互差、中性點(diǎn)油流靜電電流、絕緣油介損、油中含水量、油擊穿電壓、油中含氣量、糠醛含量、紙板聚合度。優(yōu)選地，所述狀態(tài)量預(yù)測(cè)算法包含：待觀測(cè)量為一時(shí)間序列函數(shù)y(t)，基于最小二乘法采用線性函數(shù)對(duì)y(t)進(jìn)行分段擬合，y(t)＝p(t-t0)+y0式中，t0為時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)；y0為時(shí)刻t0對(duì)應(yīng)的數(shù)值；p為斜率，反應(yīng)觀測(cè)量的變化趨勢(shì)，p＞0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)是上升，p＜0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)是下降，p＝0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)保持不變；所述待觀測(cè)量對(duì)應(yīng)所述動(dòng)態(tài)和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)；t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的線性近似值的特征分別為t01、y01和p1，則個(gè)采樣時(shí)間以后，在t1+kΔt時(shí)刻有式中，Δt為步長(zhǎng)。優(yōu)選地，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，定義誤差：Ep＝0.5∑(Tpi-Ypi)2式中，Ypi為輸出節(jié)點(diǎn)pi的計(jì)算輸出，Tpi為對(duì)應(yīng)的教師數(shù)據(jù)，激活函數(shù)為Sigmoid型函數(shù)，權(quán)值修正公式為：ΔWij(n+1)＝hφiYj+αΔWij(n)式中：h為學(xué)習(xí)因子；φi為輸出節(jié)點(diǎn)i的計(jì)算誤差；Yj為輸出節(jié)點(diǎn)j的計(jì)算輸出；α為動(dòng)量因子；n代表迭代次數(shù)，ΔWij(n+1)代表第n+1次迭代計(jì)算得到的權(quán)值修正量，ΔWij(n)代表第n次迭代計(jì)算得到的權(quán)值修正量。本發(fā)明另一個(gè)技術(shù)方案為：一種基于多狀態(tài)量預(yù)測(cè)的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法，包含以下過(guò)程：將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的待評(píng)估變壓器的故障狀態(tài)量以及歷史數(shù)據(jù)作為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法的初始值，對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常進(jìn)行第一次預(yù)測(cè)，將得到的結(jié)果預(yù)測(cè)值參照靜態(tài)參數(shù)，判斷待評(píng)估的變壓器是否正常；之后，通過(guò)采用狀態(tài)量預(yù)測(cè)算法對(duì)變壓器的主要故障狀態(tài)量中的動(dòng)態(tài)參數(shù)，準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)在之后一個(gè)檢修周期內(nèi)的狀態(tài)值進(jìn)行預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)狀態(tài)值；將所述預(yù)測(cè)狀態(tài)值代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常進(jìn)行第二次預(yù)測(cè)；綜合第一與第二次故障預(yù)測(cè)結(jié)果，分別得到四種評(píng)估結(jié)果；若第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為否，第二次故障預(yù)測(cè)結(jié)果也為否，則得出評(píng)估結(jié)果為正常態(tài)；若第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為否，第二次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為是，則得出評(píng)估結(jié)果為需注意態(tài)；如第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為是，第二次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為否，則得出評(píng)估結(jié)果為異常態(tài)；如第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為是，第二次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為是，則得出評(píng)估結(jié)果為嚴(yán)重態(tài)；所述靜態(tài)參數(shù)不更新；所述動(dòng)態(tài)參數(shù)更新周期≤1個(gè)月；所述準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)定期或不定期更新，更新周期≥1個(gè)月。優(yōu)選地，所述動(dòng)態(tài)參數(shù)包含：H2含量、C2H6含量、C2H4含量、CO相對(duì)產(chǎn)氣速率、CO2相對(duì)產(chǎn)氣速率、C2H2含量、CH4含量等變壓器故障狀態(tài)量；所述準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)包含：絕緣電阻吸收比、極化指數(shù)、體積電阻率、繞組短路阻抗初值差、繞組絕緣介損、繞組電容量初值差、局部放電量、鐵心接地電流、鐵心絕緣電阻、繞組直流電阻互差、中性點(diǎn)油流靜電電流、絕緣油介損、油中含水量、油擊穿電壓、油中含氣量、糠醛含量、紙板聚合度；所述靜態(tài)參數(shù)包含：設(shè)備臺(tái)帳參數(shù)和設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)參數(shù)。優(yōu)選地，所述狀態(tài)量預(yù)測(cè)算法包含：待觀測(cè)量為一時(shí)間序列函數(shù)y(t)，基于最小二乘法采用線性函數(shù)對(duì)y(t)進(jìn)行分段擬合，y(t)＝p(t-t0)+y0式中，t0為時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)；y0為時(shí)刻t0對(duì)應(yīng)的數(shù)值；p為斜率，反應(yīng)觀測(cè)量的變化趨勢(shì)，p＞0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)是上升，p＜0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)是下降，p＝0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)保持不變；所述待觀測(cè)量對(duì)應(yīng)所述動(dòng)態(tài)和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)；t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的線性近似值的特征分別為t01、y01和p1，則個(gè)采樣時(shí)間以后，在t1+kΔt時(shí)刻有式中，Δt為步長(zhǎng)。優(yōu)選地，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，定義誤差：Ep＝0.5∑(Tpi-Ypi)2式中，Ypi為輸出節(jié)點(diǎn)pi的計(jì)算輸出，Tpi為對(duì)應(yīng)的教師數(shù)據(jù)，激活函數(shù)為Sigmoid型函數(shù)，權(quán)值修正公式為：ΔWij(n+1)＝hφiYj+αΔWij(n)式中：h為學(xué)習(xí)因子；φi為輸出節(jié)點(diǎn)i的計(jì)算誤差；Yj為輸出節(jié)點(diǎn)j的計(jì)算輸出；α為動(dòng)量因子。n代表迭代次數(shù)，ΔWij(n+1)代表第n+1次迭代計(jì)算得到的權(quán)值修正量，ΔWij(n)代表第n次迭代計(jì)算得到的權(quán)值修正量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)綜合考慮設(shè)備多個(gè)狀態(tài)量的當(dāng)前值、歷史值與預(yù)測(cè)值對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行全方面評(píng)估，具有實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的大量狀態(tài)信息進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)變壓器潛伏性故障的優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明一種基于多狀態(tài)量預(yù)測(cè)的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法的結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。本發(fā)明首先基于變壓器主要狀態(tài)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法辨識(shí)變壓器實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)；然后通過(guò)狀態(tài)量預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)狀態(tài)值，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法判定變壓器運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì)；最后綜合變壓器實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及其趨勢(shì)，給出變壓器狀態(tài)的綜合評(píng)估結(jié)果。本發(fā)明所提出的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法兼顧設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)及其變化趨勢(shì)，可有效實(shí)現(xiàn)變壓器狀態(tài)的評(píng)估和預(yù)測(cè)，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)變壓器潛伏性故障的發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)提供了一種有效的解決方案。本發(fā)明一種基于多狀態(tài)量預(yù)測(cè)的變壓器狀態(tài)評(píng)估方法，包含以下步驟：步驟1變壓器主要故障狀態(tài)量的選取；步驟2對(duì)選取的變壓器主要故障狀態(tài)量進(jìn)行分類；步驟3基于分類好的變壓器主要故障狀態(tài)量采用狀態(tài)量預(yù)測(cè)算法對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)狀態(tài)值；步驟4通過(guò)采用經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法判定變壓器運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì)；最后綜合變壓器實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及其趨勢(shì)，給出變壓器狀態(tài)的綜合評(píng)估結(jié)果。所述步驟1進(jìn)一步包含：對(duì)變壓器可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類；根據(jù)變壓器結(jié)構(gòu)可以將變壓器故障劃分為短路故障、繞組故障、鐵芯故障和絕緣故障等四種故障類型。短路故障；變壓器的短路故障主要有三種類型：相與相之間短路故障、變壓器出口短路、內(nèi)部引線或繞組間對(duì)地短路故障。其中短路故障發(fā)生概率最高的是變壓器出口短路故障，其對(duì)變壓器影響非常嚴(yán)重，如果變壓器出口短路故障突然發(fā)生，相當(dāng)額定值的數(shù)十倍的短路電流會(huì)同時(shí)通過(guò)高、低壓繞組，產(chǎn)生的熱量會(huì)使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱。如果變壓器熱穩(wěn)定性不足、承受短路電流的能力差，會(huì)損壞變壓器絕緣材料，造成變壓器擊穿及損毀事故的發(fā)生。變壓器的出口短路主要有以下四種類型：兩相短路、三相短路、單相接地短路及兩相接地短路。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，單相接地短路發(fā)生概率占全部短路故障的65％，兩相短路約占10％～15％，兩相接地短路占15％～20％，三相短路僅僅占5％，雖然三相短路發(fā)生的概率最低，但是三相短路發(fā)生時(shí)的短路電流值最大。繞組故障；變壓器的繞組是由帶絕緣層的繞組導(dǎo)線按一定排列規(guī)律和繞向經(jīng)繞制、整形、浸烘、套裝而成。因外界因素影響，變壓器受到短路沖擊時(shí)，若短路電流較小，繼電保護(hù)能正確動(dòng)作，此時(shí)繞組變形將是輕微的；如果短路電流很大，而繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作或者拒動(dòng)，繞組變形將會(huì)非常嚴(yán)重，繞組絕緣會(huì)開(kāi)始損傷，老化和劣化，甚至可能造成繞組損壞，發(fā)生短路、斷路和變形等故障。引起變壓器內(nèi)出現(xiàn)局部放電、過(guò)熱、電弧放電等現(xiàn)象。即便是對(duì)于較輕微的變形，如果不及時(shí)進(jìn)行檢修，在經(jīng)歷多次的短路沖擊后，長(zhǎng)期的累積效應(yīng)也會(huì)使變壓器損壞。絕緣故障；供電系統(tǒng)中電力變壓器的絕緣材料組成了絕緣系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)絕緣功能的，變壓器正常工作和運(yùn)行的基本就是絕緣系統(tǒng)。于此同時(shí)變壓器的使用壽命與絕緣材料的壽命直接相關(guān)。歷史實(shí)踐證明，大多變壓器的損壞和故障都源于絕緣系統(tǒng)的損壞，據(jù)統(tǒng)計(jì)，變壓器全部事故的85％都是絕緣事故。其中影響變壓器絕緣性能的主要因素包括溫度、濕度、油保護(hù)方式、過(guò)電壓等等。進(jìn)一步看，變壓器整體溫度的高低和變壓器內(nèi)絕緣油的微水含量成正比；濕度過(guò)大，水分過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致絕緣油的火花放電電壓降低，介質(zhì)損耗因數(shù)增大，加速絕緣油老化。鐵芯故障；傳遞和交換電磁能量的主要部件就是變壓器的鐵芯，變壓器的正常運(yùn)行要求鐵芯質(zhì)量好且單點(diǎn)接地。當(dāng)鐵芯出現(xiàn)多點(diǎn)接地的問(wèn)題時(shí)，會(huì)使鐵芯中產(chǎn)生禍流，增加鐵耗，引起鐵芯局部過(guò)熱，遇到這種情況，要及時(shí)進(jìn)行處理，如果處理不及時(shí)，變壓器油將會(huì)劣化分解，產(chǎn)生可燃性氣體，引起氣體繼電器動(dòng)作，造成停電事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鐵芯問(wèn)題引起的故障在變壓器全部事故中也占相當(dāng)大的比例。根據(jù)上述電力變壓器的故障，選取最具代表性且能夠靈敏反映變壓器運(yùn)行狀況的故障狀態(tài)量來(lái)作為表征變壓器各種故障類型的故障征兆，主要故障狀態(tài)量選取詳見(jiàn)表1。表1變壓器故障狀態(tài)量序號(hào)狀態(tài)量序號(hào)狀態(tài)量1絕緣油介損13CO相對(duì)產(chǎn)氣速率2油中含水量14CO2相對(duì)產(chǎn)氣速率3油擊穿電壓15繞組短路阻抗初值差4絕緣電阻吸收比16繞組絕緣介損5極化指數(shù)17繞組電容量初值差6體積電阻率18C2H2含量7H2含量19局部放電量8鐵心接地電流20油中含氣量9鐵心絕緣電阻21CH4含量10C2H6含量22中性點(diǎn)油流靜電電流11C2H4含量23糠醛含量12繞組直流電阻互差24紙板聚合度所述步驟2進(jìn)一步包含：多元多維度數(shù)據(jù)源是開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)評(píng)估大數(shù)據(jù)挖掘分析的基礎(chǔ)條件。設(shè)備狀態(tài)信息包括設(shè)備全生命周期范圍內(nèi)適用于設(shè)備健康狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的各種資料、數(shù)據(jù)、記錄等，以更新頻率和數(shù)據(jù)來(lái)源為依據(jù)，可以將所有數(shù)據(jù)劃分為四大類參數(shù)。一、靜態(tài)參數(shù)所述靜態(tài)參數(shù)包括設(shè)備臺(tái)帳參數(shù)和設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)參數(shù)等。靜態(tài)參數(shù)自記錄后不再發(fā)生變化，作為某項(xiàng)狀態(tài)參量評(píng)分時(shí)的參考值和判斷依據(jù)，用作初始值、限制閾值等。二、動(dòng)態(tài)參數(shù)所述動(dòng)態(tài)參數(shù)包括運(yùn)行記錄數(shù)據(jù)、巡視記錄參數(shù)、帶電檢測(cè)參數(shù)、在線監(jiān)測(cè)參數(shù)等，定期獲取并更新，其更新周期通常以天為單位，最大周期不超過(guò)1個(gè)月。上述表1中的變壓器故障狀態(tài)量包括：H2含量、C2H6含量、C2H4含量、CO相對(duì)產(chǎn)氣速率、CO2相對(duì)產(chǎn)氣速率、C2H2含量、CH4含量作為動(dòng)態(tài)參數(shù)。動(dòng)態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)更新周期較短，時(shí)效性較好，是最主要、最關(guān)鍵的設(shè)備狀態(tài)評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)源，能最及時(shí)地反應(yīng)設(shè)備的健康狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)。三、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)所述準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)包括檢修試驗(yàn)參數(shù)、缺陷/故障參數(shù)等。準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)通常定期或不定期獲取并更新，所述準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)更新周期通常以月為單位。相比動(dòng)態(tài)參數(shù)，其時(shí)效性相對(duì)較差，但對(duì)于設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性起到關(guān)鍵作用。上述表1中的變壓器故障狀態(tài)量包括：絕緣電阻吸收比、極化指數(shù)、體積電阻率、繞組短路阻抗初值差、繞組絕緣介損、繞組電容量初值差、局部放電量、鐵心接地電流、鐵心絕緣電阻、繞組直流電阻互差、中性點(diǎn)油流靜電電流、絕緣油介損、油中含水量、油擊穿電壓、油中含氣量、糠醛含量、紙板聚合度作為準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)。采用多維度設(shè)備狀態(tài)評(píng)估方法分析設(shè)備潛在的具體缺陷/故障時(shí)，準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)的作用尤為重要。四、外部參數(shù)所述外部參數(shù)主要包括:溫度、風(fēng)力、降水等氣象因素，地震、洪水等環(huán)境因素，以及用電量、經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。所述步驟3進(jìn)一步包含：選取步驟2中的動(dòng)態(tài)參數(shù)和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)對(duì)變壓器進(jìn)行故障狀態(tài)量預(yù)測(cè)。設(shè)待觀測(cè)量為一時(shí)間序列函數(shù)y(t)，為獲取y(t)的變化趨勢(shì)，并滿足在線趨勢(shì)分析的需要，基于最小二乘法采用線性函數(shù)對(duì)y(t)進(jìn)行分段擬合。設(shè)分段后的某個(gè)片段數(shù)據(jù)的線性擬合函數(shù)為：y(t)＝p(t-t0)+y0(1)式中，t0為時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)；y0為時(shí)刻t0對(duì)應(yīng)的數(shù)值；p為斜率，反應(yīng)觀測(cè)量的變化趨勢(shì)，p＞0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)是上升，p＜0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)是下降，p＝0表示觀測(cè)量在該時(shí)間區(qū)間整體趨勢(shì)保持不變。所述待觀測(cè)量對(duì)應(yīng)所述動(dòng)態(tài)或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)。假設(shè)現(xiàn)已計(jì)算出t1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的線性近似值的特征t01、y01和p1，則個(gè)采樣時(shí)間以后，由式(1)模型外推可得，在t1+kΔt時(shí)刻有式中，Δt為步長(zhǎng)?；谑?1)和(2)，對(duì)步驟2中的動(dòng)態(tài)參數(shù)和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)在之后一個(gè)檢修周期內(nèi)的狀態(tài)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。所述步驟4進(jìn)一步包含：綜合評(píng)估如圖1所示，變壓器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估結(jié)果應(yīng)考慮兩個(gè)因素：設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì)。變壓器狀態(tài)的評(píng)估首先通過(guò)設(shè)備運(yùn)行中的眾多狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，辨識(shí)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否有故障進(jìn)行第一次預(yù)測(cè)，參照上述步驟2中設(shè)有的靜態(tài)參數(shù)，判斷待評(píng)估的變壓器是否正常，若是，則通過(guò)步驟3對(duì)步驟2中的動(dòng)態(tài)參數(shù)以及準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，再次通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否有故障進(jìn)行第二次預(yù)測(cè)，再次以上述步驟2中設(shè)有的靜態(tài)參數(shù)作為判斷依據(jù)，若判斷上述待評(píng)估變壓器是正常狀態(tài)，則綜合第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果輸出評(píng)估結(jié)果為正常態(tài)，如判斷上述待評(píng)估變壓器是故障狀態(tài)，則綜合第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果輸出評(píng)估結(jié)果為需注意態(tài)。如第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果為否，則也通過(guò)步驟3對(duì)步驟2中的動(dòng)態(tài)參數(shù)以及準(zhǔn)動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，也再次通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否有故障進(jìn)行第二次預(yù)測(cè)，還是以上述步驟2中設(shè)有的靜態(tài)參數(shù)作為判斷依據(jù)，若第二次判斷上述待評(píng)估變壓器是處于正常狀態(tài)，則綜合第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果輸出評(píng)估結(jié)果為異常態(tài)，若第二次判斷上述待評(píng)估變壓器是故障狀態(tài)，則綜合第一次故障預(yù)測(cè)結(jié)果輸出評(píng)估結(jié)果為嚴(yán)重態(tài)。上述BP(BackPropagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前研究和應(yīng)用最廣泛和最成熟的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這里對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行并行化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，定義誤差：Ep＝0.5∑(Tpi-Ypi)2(3)其中Ypi為輸出節(jié)點(diǎn)pi的計(jì)算輸出，Tpi為對(duì)應(yīng)的教師數(shù)據(jù)，激活函數(shù)為Sigmoid型函數(shù)，權(quán)值修正公式為：ΔWij(n+1)＝hφiYj+αΔWij(n)(4)式中：h為學(xué)習(xí)因子；φi為輸出節(jié)點(diǎn)i的計(jì)算誤差；Yj為輸出節(jié)點(diǎn)j的計(jì)算輸出；α為動(dòng)量因子。n代表迭代次數(shù)，ΔWij(n+1)代表第n+1次迭代計(jì)算得到的權(quán)值修正量，ΔWij(n)代表第n次迭代計(jì)算得到的權(quán)值修正量。所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的學(xué)習(xí)步驟包含：1.隨機(jī)生成各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連接初始權(quán)值和隱含層和輸出層節(jié)點(diǎn)的閾值，設(shè)定訓(xùn)練次數(shù)和誤差閾值。2.重復(fù)下面兩個(gè)過(guò)程直至收斂或者到了最大訓(xùn)練次數(shù)。正向?qū)W習(xí)過(guò)程：針對(duì)每個(gè)樣例從輸入層開(kāi)始正向?qū)W習(xí)，計(jì)算隱含層的輸入和輸出，求得輸出層的實(shí)際輸出。通過(guò)與期望輸出比較計(jì)算出誤差和總誤差，若總誤差滿足要求，則跳出循環(huán)，否則進(jìn)行下一步。反向傳播誤差過(guò)程：根據(jù)上一步得到的誤差來(lái)計(jì)算并調(diào)整權(quán)值和偏置矩陣的值。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3