本發(fā)明涉及電力設(shè)備溫度故障診斷，尤其涉及一種電力設(shè)備溫度故障診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、變電站中電氣設(shè)備的正常運(yùn)行是整個電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)作的重要保障。電氣設(shè)備由于長期處于高壓，大電流的運(yùn)行狀態(tài)，故障發(fā)生頻繁。有關(guān)統(tǒng)計資料表明：盡管電氣設(shè)備故障有著多種形式，但超過80％的電氣設(shè)備(如變壓器、互感器和斷路器)發(fā)生故障前普遍存在發(fā)熱異?，F(xiàn)象，這是由于連接松動、接觸不良、泄露電流、漏磁等常見的電氣設(shè)備故障都會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，其主要表現(xiàn)為局部區(qū)域的溫度升高，若無法做到及時地判斷故障類型，延誤最佳檢修時機(jī)，會造成設(shè)備絕緣能力降低，加速老化等更嚴(yán)重問題，導(dǎo)致更大的經(jīng)濟(jì)損失。

2、目前，針對變電站的設(shè)備發(fā)熱故障的檢測，主要是采用人工巡檢方式，對電力設(shè)備定時拍攝紅外熱成像照片，查看設(shè)備溫度是否超過最高溫度值來判斷設(shè)備是否故障，但經(jīng)過電力設(shè)備的較高電流和電壓也會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，為避免誤判常規(guī)方法是將最高溫度值定得較高，這樣導(dǎo)致設(shè)備溫度達(dá)到最高值時已造成設(shè)備損壞，同時也不能發(fā)現(xiàn)在較低電流和電壓水平下的異常高溫，從而導(dǎo)致很難對電氣設(shè)備故障做出全面，準(zhǔn)確和及時的判別。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明提供了一種電力設(shè)備溫度故障診斷方法及系統(tǒng)，能夠解決背景技術(shù)中提到的問題。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

5、第一方面，本發(fā)明提供了一種電力設(shè)備溫度故障診斷方法，包括：

6、獲取目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對所述目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理用于剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)；

7、將剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)后的溫度數(shù)據(jù)投影到目標(biāo)變電站中電力設(shè)備上，建立不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集；

8、預(yù)設(shè)第一聚類策略以及設(shè)備故障評價指標(biāo)，結(jié)合不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集確定設(shè)備指標(biāo)偏差項；

9、根據(jù)所述設(shè)備指標(biāo)偏差項確定電力設(shè)備故障程度和故障位置，并基于所述故障程度進(jìn)行故障報警。

10、作為本發(fā)明所述的電力設(shè)備溫度故障診斷方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對所述目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理包括：

11、通過獲取目標(biāo)變電站使用的熱成像儀的心跳報文狀態(tài)判斷對應(yīng)的熱成像儀是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；

12、若判斷為正常運(yùn)行狀態(tài)，則保留該熱成像儀的溫度數(shù)據(jù)；

13、若判斷為非正常運(yùn)行狀態(tài)，則將處于非正常運(yùn)行狀態(tài)的溫度數(shù)據(jù)刪除；

14、通過電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D對電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性判斷，所述一致性判斷包括判斷相同電壓等級電壓是否一致以及判斷電流是否滿足流入與流出和為零；

15、若一致性判斷成立，即相同電壓等級電壓一致且電流滿足流入與流出和為零，則保留該電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)；

16、若一致性判斷不成立，即存在相同電壓等級電壓不一致或電流滿足流入與流出和不為零，則刪除該電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)。

17、作為本發(fā)明所述的電力設(shè)備溫度故障診斷方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述將剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)后的溫度數(shù)據(jù)投影到目標(biāo)變電站中電力設(shè)備上，建立不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集包括：

18、建立關(guān)于目標(biāo)變電站的空間直角坐標(biāo)系，記目標(biāo)變電站中電力設(shè)備任意一點為pi＝{xi,yi,zi}，其中，xi為該點x軸坐標(biāo)，yi為該點y軸坐標(biāo)，zi為該點z軸坐標(biāo)，對應(yīng)該坐標(biāo)位置的溫度數(shù)據(jù)為ti，并記該電力設(shè)備上存在m個測溫點數(shù)量，則對應(yīng)電力設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)集表示為：

19、

20、其中，i表示第i個測溫點；

21、記存在某種電力設(shè)備a，則目標(biāo)變電站中電力設(shè)備a的全部數(shù)據(jù)集表示為：

22、

23、其中，kj表示第j個電力設(shè)備a的溫度數(shù)據(jù)集，n表示目標(biāo)變電站中類型為電力設(shè)備a的電力設(shè)備的個數(shù)。

24、作為本發(fā)明所述的電力設(shè)備溫度故障診斷方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)設(shè)第一聚類策略包括：

25、將同種電壓等級的同一種類型電力設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一聚類；

26、按照坐標(biāo)進(jìn)行對齊；

27、計算統(tǒng)一聚類后的同種電壓等級的同一種類型電力設(shè)備之間的設(shè)備溫度距離系數(shù)以及設(shè)備相似度系數(shù)；

28、根據(jù)所述設(shè)備溫度距離系數(shù)以及設(shè)備相似度系數(shù)完成聚類。

29、作為本發(fā)明所述的電力設(shè)備溫度故障診斷方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)設(shè)第一聚類策略還包括：

30、所述設(shè)備溫度距離系數(shù)lab表示為：

31、

32、其中，a、b分別表示同種電壓等級的同一種類型電力設(shè)備中第a個電力設(shè)備以及第b個電力設(shè)備，k表示第a個設(shè)備或第b個設(shè)備中第k個測溫點，m表示電力設(shè)備上存在測溫點數(shù)量，tak表示第a個設(shè)備中第k個測溫點的溫度數(shù)據(jù)，tbk表示第b個設(shè)備中第k個測溫點的溫度數(shù)據(jù)；

33、所述設(shè)備相似度系數(shù)sab表示為：

34、

35、其中，kak表示第a個設(shè)備中第k個測溫點的溫度數(shù)據(jù)集，kbk表示第b個設(shè)備中第k個測溫點的溫度數(shù)據(jù)集。

36、作為本發(fā)明所述的電力設(shè)備溫度故障診斷方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)設(shè)第一聚類策略還包括：預(yù)設(shè)第一溫度距離閾值、第二溫度距離閾值、第一相似度閾值以及第二相似度閾值，且第一溫度距離閾值<第二溫度距離閾值，第一相似度閾值<第二相似度閾值。

37、作為本發(fā)明所述的電力設(shè)備溫度故障診斷方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備故障評價指標(biāo)包括：

38、若同種電壓等級的同一種類型電力設(shè)備中第a個電力設(shè)備以及第b個電力設(shè)備的設(shè)備溫度距離系數(shù)lab大于第二溫度距離閾值，且設(shè)備相似度系數(shù)sab大于第二相似度閾值，則此時認(rèn)定第a個電力設(shè)備或第b個電力設(shè)備存在一個故障，且為第一故障狀態(tài)；

39、若同種電壓等級的同一種類型電力設(shè)備中第a個電力設(shè)備以及第b個電力設(shè)備的設(shè)備溫度距離系數(shù)lab小于第一溫度距離閾值，且設(shè)備相似度系數(shù)sab小于第一相似度閾值，則此時認(rèn)定第a個電力設(shè)備或第b個電力設(shè)備存在一個故障，且為第二故障狀態(tài)；

40、若同種電壓等級的同一種類型電力設(shè)備中第a個電力設(shè)備以及第b個電力設(shè)備的設(shè)備溫度距離系數(shù)lab大于第二溫度距離閾值，且設(shè)備相似度系數(shù)sab小于第一相似度閾值，則此時認(rèn)定第a個電力設(shè)備或第b個電力設(shè)備存在一個故障，且為第三故障狀態(tài)；

41、若設(shè)備溫度距離系數(shù)lab以及設(shè)備相似度系數(shù)sab取值為其他狀態(tài)，則此時認(rèn)定第a個電力設(shè)備或第b個電力設(shè)備均為故障。

42、第二方面，本發(fā)明提供了一種電力設(shè)備溫度故障診斷系統(tǒng)，包括：

43、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對所述目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理用于剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)；

44、數(shù)據(jù)集建立模塊，用于將剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)后的溫度數(shù)據(jù)投影到目標(biāo)變電站中電力設(shè)備上，建立不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集；

45、偏差項計算模塊，用于預(yù)設(shè)第一聚類策略以及設(shè)備故障評價指標(biāo)，結(jié)合不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集確定設(shè)備指標(biāo)偏差項；

46、報警模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備指標(biāo)偏差項確定電力設(shè)備故障程度和故障位置，并基于所述故障程度進(jìn)行故障報警。

47、第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如上所述的方法的步驟。

48、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的方法的步驟。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出一種電力設(shè)備溫度故障診斷方法及系統(tǒng)，獲取目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對所述目標(biāo)變電站的溫度數(shù)據(jù)以及同一時刻的電流電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理用于剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)；將剔除非正常狀態(tài)變電站數(shù)據(jù)后的溫度數(shù)據(jù)投影到目標(biāo)變電站中電力設(shè)備上，建立不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集；預(yù)設(shè)第一聚類策略以及設(shè)備故障評價指標(biāo)，結(jié)合不同電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)集確定設(shè)備指標(biāo)偏差項；根據(jù)所述設(shè)備指標(biāo)偏差項確定電力設(shè)備故障程度和故障位置，并基于所述故障程度進(jìn)行故障報警。能夠更準(zhǔn)確地識別電力設(shè)備的發(fā)熱異常，提高故障診斷的及時性和準(zhǔn)確性，有效避免因設(shè)備發(fā)熱導(dǎo)致的設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失。同時，通過動態(tài)調(diào)整的溫度閾值，能夠適應(yīng)不同電流電壓條件下的設(shè)備狀態(tài)，提高故障檢測的全面性。