本技術(shù)涉及箱式變壓器維修，更具體地，涉及一種智能化箱變維修管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、變壓器作為輸配電的基礎設備，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領域。我國在網(wǎng)運行的變壓器約1700萬臺，總?cè)萘考s110億千伏安。變壓器損耗約占輸配電電力損耗的40％，具有較大節(jié)能潛力。箱式變壓器作為整套配電設備，其是由變壓器、高壓電壓控制設備、低壓電壓控制設備有機組合而成。其基本原理在于，通過壓力啟動系統(tǒng)、鎧裝線、變電站全自動系統(tǒng)、直流點和相應的技術(shù)設備，按照規(guī)定順序進行合理的裝配，并將所有的組件安裝到特定的防水、防塵與防鼠等完全密封的鋼化箱體結(jié)構(gòu)中，從而形成的一種特定變壓器。目前，箱式變壓器已經(jīng)被廣泛應用到電力工程施工之中。

2、現(xiàn)有技術(shù)中對于箱式變壓器的故障檢測方法比較單一，無法及時、準確的判斷故障的產(chǎn)生原因，檢測結(jié)果較差，誤差較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種智能化箱變維修管理系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中箱式變壓器故障檢測結(jié)果較差，誤差較高的問題，包括：

2、電壓計算模塊，用于獲取箱式變壓器的供電電壓，根據(jù)箱式變壓器的供電電壓確定維修指數(shù)；

3、振動計算模塊，用于獲取箱式變壓器的振動信號，根據(jù)箱式變壓器的振動信號確定維修閾值；

4、周期設定模塊，用于根據(jù)維修指數(shù)及維修閾值確定維修周期；

5、策略設定模塊，用于獲取待維修箱式變壓器的內(nèi)部部件參數(shù)，根據(jù)內(nèi)部部件參數(shù)確定待維修箱式變壓器的維修策略。

6、進一步地，所述電壓計算模塊根據(jù)箱式變壓器的供電電壓確定維修指數(shù)，包括：

7、獲取箱式變壓器的歷史供電電壓，根據(jù)箱式變壓器的歷史供電電壓確定歷史供電電壓曲線；

8、基于k-shape聚類算法對歷史供電電壓變化曲線進行聚類，得到k個電壓曲線分類，根據(jù)聚類結(jié)果確定各電壓曲線分類的典型電壓曲線；

9、獲取箱式變壓器的當前供電電壓，根據(jù)箱式變壓器的當前供電電壓確定當前電壓曲線分類，得到當前電壓曲線分類的典型電壓曲線；

10、根據(jù)當前電壓曲線分類的典型電壓曲線計算電壓偏離系數(shù)，根據(jù)電壓的偏離系數(shù)確定維修指數(shù)。

11、進一步地，所述基于k-shape聚類算法對歷史供電電壓變化曲線進行聚類，包括：

12、對歷史供電電壓變化曲線進行歸一化處理，根據(jù)歸一化處理后的歷史供電電壓變化曲線建立電壓曲線數(shù)據(jù)集；

13、獲取預設k值，根據(jù)預設k值確定初始聚類中心，計算電壓曲線數(shù)據(jù)集中的供電電壓變化曲線到初始聚類中心的形狀距離；

14、根據(jù)供電電壓變化曲線到初始聚類中心的形狀距離將各供電電壓變化曲線劃分到對應的簇；

15、更新聚類中心并進行重復迭代，直至新的聚類中心的變化程度小于第一預設閾值，得到k個電壓曲線分類。

16、進一步地，所述根據(jù)當前電壓曲線分類的典型電壓曲線計算電壓偏離系數(shù)，包括：

17、獲取箱式變壓器的當前供電電壓變化曲線，篩選出當前供電電壓變化曲線的峰值點，將當前供電電壓變化曲線中相鄰兩個峰值點之間的時段設定為一個預設周期；

18、獲取當前供電電壓變化曲線在預設周期內(nèi)的供電電壓，根據(jù)當前供電電壓變化曲線在預設周期內(nèi)的供電電壓計算平均電壓值；

19、獲取當前電壓曲線分類的典型電壓曲線，根據(jù)當前電壓曲線分類的典型電壓曲線確定典型電壓曲線在預設周期內(nèi)的供電電壓；

20、根據(jù)典型電壓曲線在預設周期內(nèi)的供電電壓確定典型電壓值，計算各平均電壓值與對應典型電壓值的差值，對當前供電電壓變化曲線上各平均電壓值與對應典型電壓值的差值進行求和，得到供電電壓的偏離系數(shù)。

21、進一步地，所述振動計算模塊根據(jù)箱式變壓器的振動信號確定維修閾值，包括：

22、對箱式變壓器的振動信號進行預處理，基于快速傅里葉變換對預處理后的振動信號進行時域轉(zhuǎn)頻域的變換，得到振動信號頻譜圖；

23、將振動信號頻譜圖劃分為若干個頻譜段，計算各頻譜段中頻率點對應的幅值平均值與頻譜圖中所有頻率點的幅值總和；

24、計算幅值平均值與幅值總和的比值，將幅值平均值與幅值總和的比值最大的頻譜段對應的頻率確定為振動特征值，根據(jù)振動特征值確定維修閾值。

25、進一步地，所述根據(jù)振動特征值確定維修閾值，包括：

26、采用如下公式計算維修閾值，

27、

28、其中，m為維修閾值，mα為預設標準維修閾值，v為振動特征值，vα為預設標準振動特征值，r為預設范圍系數(shù)，exp為自然指數(shù)函數(shù)。

29、進一步地，所述周期設定模塊根據(jù)維修指數(shù)及維修閾值確定維修周期，包括：

30、計算箱式變壓器的維修指數(shù)與維修閾值的差值，判斷維修指數(shù)與維修閾值的差值是否大于第二預設閾值，若維修指數(shù)與維修閾值的差值大于第二預設閾值，則設定第一預設周期為箱變的維修周期；

31、若維修指數(shù)與維修閾值的差值小于或等于第二預設閾值，則判斷維修指數(shù)與維修閾值的差值是否大于第三預設閾值；

32、若維修指數(shù)與維修閾值的差值大于第三預設閾值，則設定第二預設周期為箱變的維修周期；

33、若維修指數(shù)與維修閾值的差值小于或等于第三預設閾值，則設定第三預設周期為箱變的維修周期。

34、進一步地，所述策略設定模塊根據(jù)內(nèi)部部件參數(shù)確定待維修箱式變壓器的維修策略，包括：

35、獲取待維修箱式變壓器內(nèi)部部件的溫度值，計算待維修箱式變壓器內(nèi)部部件的溫度值與預設標準溫度閾值的差值；

36、根據(jù)待維修箱式變壓器內(nèi)部部件的溫度值與預設標準溫度閾值的差值定位故障部件，建立維修策略模型，將各故障部件的溫度值輸入維修策略模型，得到待維修箱式變壓器的維修策略。

37、進一步地，所述建立維修策略模型具體為：

38、獲取箱式變壓器的歷史維修數(shù)據(jù)，根據(jù)箱式變壓器的歷史維修數(shù)據(jù)確定故障部件的歷史溫度值及對應的歷史維修策略；

39、對故障部件的歷史溫度值及對應的歷史維修策略進行預處理，根據(jù)預處理后的故障部件的歷史溫度值及對應的歷史維修策略建立訓練樣本集；

40、根據(jù)訓練樣本集建立初始維修策略模型并進行訓練，將訓練好的初始維修策略模型確定為維修策略模型。

41、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種智能化箱變維修管理方法，包括：

42、獲取箱式變壓器的供電電壓，根據(jù)箱式變壓器的供電電壓確定維修指數(shù)；

43、獲取箱式變壓器的振動信號，根據(jù)箱式變壓器的振動信號確定維修閾值；

44、根據(jù)維修指數(shù)及維修閾值確定維修周期；

45、獲取待維修箱式變壓器的內(nèi)部部件參數(shù)，根據(jù)內(nèi)部部件參數(shù)確定待維修箱式變壓器的維修策略。

46、本發(fā)明的有益效果在于：

47、通過應用以上技術(shù)方案，本發(fā)明通過實時檢測箱式變壓器的供電電壓及振動信號，得到維修指數(shù)及維修閾值，從而能夠及時判斷出箱式變壓器的異常狀態(tài)并設定對應的維修周期，有效提升了箱式變壓器故障判斷的準確度，通過待維修箱式變壓器的內(nèi)部部件參數(shù)確定出維修策略，能夠準確的判斷待維修箱式變壓器的故障原因，科學地指導設備的管理和維修。