一种变压器数据管理方法及系统与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种变压器数据管理方法及系统。


背景技术：

2.变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域，我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安，变压器损耗约占输配电电力损耗的40％，具有较大节能潜力。
3.中国专利公开号：cn101236225b，公开了一种电网变压器监测方法，该方法通过各电网变压器检测装置的gps校时电路给采集的变压器参数打上统一的时间标签，将监测的变压器参数传输到电网调度中心，对电网中各变压器绕组的内部故障进行判断及定位，根据同一时间各变压器的状态对整个电网的电压稳定性进行分析，为区域电网的安全稳定运行提供可靠的保证，实现了广域电网的实时监测；但是，该技术方案中对变压器参数分析的精度低，无法及时精确的进行安全性预警，导致变压器安全监测效率低的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种变压器数据管理方法及系统，用以克服现有技术中由于无法对变压器的运行参数进行精确分析导致的变压器安全监测效率低的问题。
5.为实现上述目的，一方面，本发明提供一种变压器数据管理方法，包括，
6.步骤s1，通过采集模块实时采集变压器的运行参数；
7.步骤s2，通过分析模块对采集的运行参数进行数据分析，在进行数据分析时，通过计算单元根据变压器负荷m计算运行安全指数，并通过调节单元根据变压器的运行温度ta选取调节系数对运行安全指数进行调节，在选取调节系数时，通过校正单元根据持续运行时间t对调节系数进行校正，所述调节单元调节完成后，通过绘制单元绘制变压器的运行安全曲线，并判断运行安全曲线的趋势；
8.步骤s3，通过判断模块根据数据分析结果对变压器运行的安全性进行判定，所述判断模块根据实时计算的运行安全指数和运行安全曲线的趋势进行安全性判定，在进行安全性判定时，所述判断模块根据运行环境的环境温度tb对预设标准指数进行修正，并根据运行环境的环境湿度q对修正后的预设标准指数进行补偿；
9.步骤s4，通过预警模块根据变压器的安全判定结果进行相应的预警。
10.进一步地，在计算运行安全指数时，所述计算单元将实时采集的变压器负荷m与预设标准负荷m0进行比对，并根据比对结果计算运行安全指数，其中：
11.若m≤m0，所述计算单元将运行安全指数设置为a1，a1为预设标准运行安全指数；
12.若m＞m0，所述计算单元将运行安全指数设置为a2，设定a2＝a1-a1
×
(m-m0)/m。
13.进一步地，所述计算单元在计算出运行安全指数后，所述调节单元对计算出的运行安全指数ai进行调节，所述调节单元获取同一时刻变压器的运行温度ta，并将其与各预设运行温度进行比对，并根据比对结果选取对应的调节系数对运行安全指数ai进行调节，
其中：
14.当ta≤ta1时，所述调节单元不进行调节；
15.当ta1＜ta≤ta2时，所述调节单元选取第一调节系数v1对运行安全指数ai进行调节，调节后的运行安全指数为ai’，设定ai’＝ai
×
v1，v1为预设值，1＜v1＜1.2；
16.当ta＞ta2时，所述调节单元选取第二调节系数v2对运行安全指数ai进行调节，调节后的运行安全指数为ai”，设定ai”＝ai
×
v2，设定v2＝v1+v1
×
(ta-ta2)/ta；
17.其中，ta1为第一预设运行温度，ta2为第二预设运行温度，ta1＜ta2。
18.进一步地，所述调节单元在选取第i调节系数vi对运行安全指数进行调节时，设定i＝1,2，所述校正单元对选取的调节系数vi进行校正，所述校正单元获取变压器的持续运行时间t，并将其与预设运行时间t0进行比对，并根据比对结果对调节系数vi进行校正，其中：
19.当t≤t0时，所述校正单元不对vi进行校正；
20.当t＞t0时，所述校正单元将调节系数校正为vi’，设定vi’＝vi
×
b，b为预设校正系数，1＜b＜1.2。
21.进一步地，所述调节单元在对运行安全指数调节完成后，所述绘制单元以运行安全指数为y轴，运行时间为x轴，以变压器初始运行时间为坐标原点建立平面直角坐标系，根据不同运行时间计算出的运行安全指数绘制运行安全曲线，曲线绘制完成后，所述绘制单元对曲线趋势进行判断，所述绘制单元计算曲线走向系数k，设定k＝(aa-ab)/tb，式中，aa为当前时刻的运行安全指数，ab为前tb时刻的运行安全指数，tb为预设截取时长，所述绘制单元根据曲线走向系数k判断运行安全曲线的趋势，其中：
22.若k＜1，所述绘制单元判定运行安全曲线呈下降趋势；
23.若k＝1，所述绘制单元判定运行安全曲线呈平稳趋势；
24.若k＞1，所述绘制单元判定运行安全曲线呈上升趋势。
25.进一步地，在进行安全性判定时，所述判断模块将实时计算的运行安全指数ai与预设标准指数an进行比对，并根据比对结果对变压器运行的安全性进行判断，其中：
26.当ai≤an时，若运行安全曲线呈上升趋势，所述判断模块判定变压器的运行存在低风险，若运行安全曲线呈平稳或下降趋势，所述判断模块判定变压器的运行状态安全；
27.当ai＞an时，若运行安全曲线呈下降趋势，所述判断模块判定变压器的运行存在中风险，若运行安全曲线呈平稳或上升趋势，所述判断模块判定变压器的运行存在高风险。
28.进一步地，所述判断模块在对变压器进行安全性判定时，获取变压器运行环境的环境温度tb，并将其与预设环境温度tb0进行比对，并根据比对结果对预设标准指数an进行修正，其中：
29.若tb≤tb0，所述判断模块不对预设标准指数an进行修正；
30.若tb＞tb0，所述判断模块将预设标准指数修正为an’，设定an’＝an-an
×
(tb-tb0)/tb。
31.进一步地，所述判断模块在对预设标准指数an修正后，获取变压器运行环境的环境湿度q，并将其与预设环境湿度q0进行比对，并根据比对结果对修正后的预设标准指数an’进行补偿，其中：
32.若q≤q0，所述判断模块不进行补偿；
33.若q＞q0，所述判断模块将预设标准指数补偿为an”，设定an”＝an
’×
g，g为预设补偿系数，0.8＜g＜1。
34.进一步地，所述预警模块在进行预警时，若判断模块判定变压器的运行存在低风险，所述预警模块提示需在td1时间内对变压器进行检修；
35.若判断模块判定变压器的运行存在中风险，所述预警模块提示需在td2时间内对变压器进行检修；
36.若判断模块判定变压器的运行存在高风险，所述预警模块提示需及时阻断变压器运行并进行检修；
37.其中，td1为第一预设检修时间，td2为第二预设检修时间，td1＞td2。
38.另一方面，本发明还提供一种变压器数据管理系统，包括，
39.采集模块，用以实时采集变压器的运行参数和环境参数；
40.分析模块，用以对采集的运行参数进行数据分析，其与所述采集模块连接；所述分析模块包括计算单元、调节单元、校正单元和绘制单元，所述计算单元用以根据变压器的负荷实时计算运行安全指数，所述调节单元用以选取调节系数对运行安全指数进行调节，其与所述计算单元连接，所述校正单元用以对调节系数进行校正，其与所述调节单元连接，所述绘制单元用以根据运行安全指数绘制运行参数曲线；
41.判断模块，用以根据数据分析结果对变压器运行的安全性进行判定，其与所述分析模块连接；
42.预警模块，用以根据变压器的安全判定结果进行相应的预警。
43.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，在计算运行安全指数时，若变压器负荷在标准范围内，则以预设值作为运行安全指数，该预设值为安全数值，若作为计算因子，若变压器负荷大于标准值，则使运行安全指数随负荷的增加而增大，以监测变压器是否超负荷运行，通过设置运行安全指数的计算公式，有效提高运行安全指数设置的精确度，从而提高对变压器安全性判定的精确度，以提高对变压器的安全监测效率。
44.尤其，所述调节单元通过对运行安全指数ai进行调节，可进一步保证运行安全指数计算的精确度，从而进一步提高对变压器运行安全性判定的精确度，所述调节单元将变压器的运行温度与预设值进行比对，若其在预设值以内则运行温度正常不进行调节，若其在预设范围内，则运行温度偏高通过预设调节系数进行调节，以提高运行安全指数，若其大于预设值，则运行温度过高根据运行温度计算调节系数对运行安全指数进行调节，从而进一步提高运行安全指数的计算精度，同时，所述校正单元根据变压器的持续运行时间t对调节系数进行校正，通过校正调节系数以进一步提高运行安全指数的计算精度，所述校正单元将持续运行时间t与预设值进行比对，若其大于预设值则证明运行时间过长，通过校正系数提高调节系数，从而提高运行安全指数，以进一步提高对变压器安全性判定的精确度，从而提高对变压器的安全监测效率。
45.尤其，所述绘制单元通过将各时间节点的运行安全指数绘制出曲线，可有效反馈出运行安全指数随时间的走向趋势，通过获取曲线走向可进一步提高对变压器安全性判定的精确度，所述判断模块在进行安全性判定时，结合实时计算的运行安全指数和曲线走向对变压器的安全性进行判定，以及时反馈出变压器的安全状态，从而进一步提高对变压器的安全监测效率。
46.尤其，所述判断模块在进行安全性判定时，还根据环境温度对预设标准指数an进行修正，通过修正以进一步提高预设值的精确度，通过将环境温度对变压器运行的影响考虑入安全性判定中，可进一步保证对变压器安全性判定的精确度，从而提高对变压器的安全监测效率，若环境温度在预设值以内则不进行修正，反之根据环境温度与预设值的差值对预设标准指数进行修正，以提高预设标准指数的精确度，同时，所述判断模块还根据环境湿度对修正后的预设标准指数进行补偿，以进一步提高预设标准指数的精确度，从而提高安全性判定的精确度，以降低环境湿度对判定结果的影响，从而进一步提高对变压器安全性判定的精确度，所述判断模块通过将环境因素考虑在内，在提高安全性判定结果准确度的同时，进一步提高了对变压器的安全监测效率。
47.尤其，所述判断模块在对变压器的安全性判定完成后，通过预警模块进行相应的预警，以提高变压器运行的安全性，在进行预警时，所述预警模块根据不同风险等级提示不同的检修时间，所述预警模块通过及时预警以提高变压器运行的安全性，从而进一步提高对变压器的安全监测效率。
附图说明
48.图1为本实施例变压器数据管理系统的结构示意图；
49.图2为本实施例变压器数据管理方法的流程示意图。
具体实施方式
50.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
51.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
52.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.请参阅图1所示，其为本实施例变压器数据管理系统的结构示意图，所述系统包括，
54.采集模块，用以实时采集变压器的运行参数和环境参数，所述运行参数包括负荷、运行温度和运行时间，所述环境参数包括环境温度和环境湿度；
55.分析模块，用以对采集的运行参数进行数据分析，其与所述采集模块连接；所述分析模块包括计算单元、调节单元、校正单元和绘制单元，所述计算单元用以根据变压器的负荷实时计算运行安全指数，所述调节单元用以选取调节系数对运行安全指数进行调节，其与所述计算单元连接，所述校正单元用以对调节系数进行校正，其与所述调节单元连接，所述绘制单元用以根据运行安全指数绘制运行参数曲线；
56.判断模块，用以根据数据分析结果对变压器运行的安全性进行判定，其与所述分析模块连接；
57.预警模块，用以根据变压器的安全判定结果进行相应的预警。
58.请参阅图2所示，其为本实施例变压器数据管理方法的流程示意图，所述方法包括：
59.步骤s1，通过采集模块实时采集变压器的运行参数；
60.步骤s2，通过分析模块对采集的运行参数进行数据分析；
61.步骤s3，通过判断模块根据数据分析结果对变压器运行的安全性进行判定；
62.步骤s4，通过预警模块根据变压器的安全判定结果进行相应的预警。
63.具体而言，所述步骤s2中，在进行数据分析时，通过计算单元计算运行安全指数，所述计算单元将实时采集的变压器负荷m与预设标准负荷m0进行比对，并根据比对结果计算运行安全指数，其中：
64.若m≤m0，所述计算单元将运行安全指数设置为a1，a1为预设标准运行安全指数；
65.若m＞m0，所述计算单元将运行安全指数设置为a2，设定a2＝a1-a1
×
(m-m0)/m。
66.具体而言，本实施例中在计算运行安全指数时，若变压器负荷在标准范围内，则以预设值作为运行安全指数，该预设值为安全数值，若作为计算因子，若变压器负荷大于标准值，则使运行安全指数随负荷的增加而增大，以监测变压器是否超负荷运行，通过设置运行安全指数的计算公式，有效提高运行安全指数设置的精确度，从而提高对变压器安全性判定的精确度，以提高对变压器的安全监测效率。
67.具体而言，所述计算单元在计算出运行安全指数后，调节单元对计算出的运行安全指数ai进行调节，所述调节单元获取同一时刻变压器的运行温度ta，并将其与各预设运行温度进行比对，并根据比对结果选取对应的调节系数对运行安全指数ai进行调节，其中：
68.当ta≤ta1时，所述调节单元不进行调节；
69.当ta1＜ta≤ta2时，所述调节单元选取第一调节系数v1对运行安全指数ai进行调节，调节后的运行安全指数为ai’，设定ai’＝ai
×
v1，v1为预设值，1＜v1＜1.2；
70.当ta＞ta2时，所述调节单元选取第二调节系数v2对运行安全指数ai进行调节，调节后的运行安全指数为ai”，设定ai”＝ai
×
v2，设定v2＝v1+v1
×
(ta-ta2)/ta；
71.其中，ta1为第一预设运行温度，ta2为第二预设运行温度，ta1＜ta2。
72.具体而言，所述调节单元在选取第i调节系数vi对运行安全指数进行调节时，设定i＝1,2，校正单元对选取的调节系数vi进行校正，所述校正单元获取变压器的持续运行时间t，定义持续运行时间为变压器开始运行至当前的无间断已运行时间，所述校正单元将持续运行时间t与预设运行时间t0进行比对，并根据比对结果对调节系数vi进行校正，其中：
73.当t≤t0时，所述校正单元不对vi进行校正；
74.当t＞t0时，所述校正单元将调节系数校正为vi’，设定vi’＝vi
×
b，b为预设校正系数，1＜b＜1.2。
75.具体而言，本实施例中所述调节单元通过对运行安全指数ai进行调节，可进一步保证运行安全指数计算的精确度，从而进一步提高对变压器运行安全性判定的精确度，所述调节单元将变压器的运行温度与预设值进行比对，若其在预设值以内则运行温度正常不进行调节，若其在预设范围内，则运行温度偏高通过预设调节系数进行调节，以提高运行安全指数，若其大于预设值，则运行温度过高根据运行温度计算调节系数对运行安全指数进行调节，从而进一步提高运行安全指数的计算精度，同时，所述校正单元根据变压器的持续
运行时间t对调节系数进行校正，通过校正调节系数以进一步提高运行安全指数的计算精度，所述校正单元将持续运行时间t与预设值进行比对，若其大于预设值则证明运行时间过长，通过校正系数提高调节系数，从而提高运行安全指数，以进一步提高对变压器安全性判定的精确度，从而提高对变压器的安全监测效率。
76.具体而言，所述调节单元在对运行安全指数调节完成后，绘制单元根据实时计算的运行安全指数绘制运行安全曲线，所述绘制单元以运行安全指数为y轴，运行时间为x轴，以变压器初始运行时间为坐标原点建立平面直角坐标系，根据不同运行时间计算出的运行安全指数绘制运行安全曲线，曲线绘制完成后，所述绘制单元对曲线趋势进行判断，所述绘制单元计算曲线走向系数k，设定k＝(aa-ab)/tb，式中，aa为当前时刻的运行安全指数，ab为前tb时刻的运行安全指数，tb为预设截取时长，所述绘制单元根据曲线走向系数k判断运行安全曲线的趋势，其中：
77.若k＜1，所述绘制单元判定运行安全曲线呈下降趋势；
78.若k＝1，所述绘制单元判定运行安全曲线呈平稳趋势；
79.若k＞1，所述绘制单元判定运行安全曲线呈上升趋势。
80.具体而言，所述判断模块在进行安全性判定时，将实时计算的运行安全指数ai与预设标准指数an进行比对，并根据比对结果对变压器运行的安全性进行判断，其中：
81.当ai≤an时，若运行安全曲线呈上升趋势，所述判断模块判定变压器的运行存在低风险，若运行安全曲线呈平稳或下降趋势，所述判断模块判定变压器的运行状态安全；
82.当ai＞an时，若运行安全曲线呈下降趋势，所述判断模块判定变压器的运行存在中风险，若运行安全曲线呈平稳或上升趋势，所述判断模块判定变压器的运行存在高风险。
83.具体而言，本实施例中所述绘制单元通过将各时间节点的运行安全指数绘制出曲线，可有效反馈出运行安全指数随时间的走向趋势，通过获取曲线走向可进一步提高对变压器安全性判定的精确度，所述判断模块在进行安全性判定时，结合实时计算的运行安全指数和曲线走向对变压器的安全性进行判定，以及时反馈出变压器的安全状态，从而进一步提高对变压器的安全监测效率。可以理解的是，本实施例中未对绘制单元绘图的时间节点做具体限定，可根据变压器的运行情况进行设置，如将时间节点设置为分钟、小时或天等，只需满足绘制需求即可。
84.具体而言，所述判断模块在对变压器进行安全性判定时，获取变压器运行环境的环境温度tb，并将其与预设环境温度tb0进行比对，并根据比对结果对预设标准指数an进行修正，其中：
85.若tb≤tb0，所述判断模块不对预设标准指数an进行修正；
86.若tb＞tb0，所述判断模块将预设标准指数修正为an’，设定an’＝an-an
×
(tb-tb0)/tb。
87.具体而言，所述判断模块在对预设标准指数an修正后，获取变压器运行环境的环境湿度q，并将其与预设环境湿度q0进行比对，并根据比对结果对修正后的预设标准指数an’进行补偿，其中：
88.若q≤q0，所述判断模块不进行补偿；
89.若q＞q0，所述判断模块将预设标准指数补偿为an”，设定an”＝an
’×
g，g为预设补偿系数，0.8＜g＜1。
90.具体而言，本实施例中所述判断模块在进行安全性判定时，还根据环境温度对预设标准指数an进行修正，通过修正以进一步提高预设值的精确度，通过将环境温度对变压器运行的影响考虑入安全性判定中，可进一步保证对变压器安全性判定的精确度，从而提高对变压器的安全监测效率，若环境温度在预设值以内则不进行修正，反之根据环境温度与预设值的差值对预设标准指数进行修正，以提高预设标准指数的精确度，同时，所述判断模块还根据环境湿度对修正后的预设标准指数进行补偿，以进一步提高预设标准指数的精确度，从而提高安全性判定的精确度，以降低环境湿度对判定结果的影响，从而进一步提高对变压器安全性判定的精确度，所述判断模块通过将环境因素考虑在内，在提高安全性判定结果准确度的同时，进一步提高了对变压器的安全监测效率。
91.具体而言，所述预警模块在进行预警时，若判断模块判定变压器的运行存在低风险，所述预警模块提示需在td1时间内对变压器进行检修；
92.若判断模块判定变压器的运行存在中风险，所述预警模块提示需在td2时间内对变压器进行检修；
93.若判断模块判定变压器的运行存在高风险，所述预警模块提示需及时阻断变压器运行并进行检修；
94.其中，td1为第一预设检修时间，td2为第二预设检修时间，td1＞td2。
95.具体而言，本实施例中所述判断模块在对变压器的安全性判定完成后，通过预警模块进行相应的预警，以提高变压器运行的安全性，在进行预警时，所述预警模块根据不同风险等级提示不同的检修时间，所述预警模块通过及时预警以提高变压器运行的安全性，从而进一步提高对变压器的安全监测效率。
96.具体而言，本实施例中通过收集多项变压器相关参数数据，计算得到相关指标，并绘制相关曲线以进行精确数据分析，本领域技术人员还可通过将曲线进行展示使用户直观的看到运行时变压器相关用能数据变化的情况，通过改变横坐标和纵坐标的参数来展示参数的数据变化趋势，再通过预警模块进行预警使用户及时作出相应的对策，本实施例所述采集模块在收集并获取变压器相关的多项参数时，可以是一天内不同时间点参数数据，也可以是一月之内不同天平均的参数数据，或者是几个月内每个月的平均参数数据。
97.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。