一种基于隶属度的变压器健康状态评估方法及系统与流程

本发明涉及变压器健康状态评估，尤其涉及一种基于隶属度的变压器健康状态评估方法及系统。

背景技术：

1、在电力系统中，变压器是重要的设备之一，其正常运行对于保障电力系统的稳定和安全具有重要意义。然而，由于长时间运行、设备老化、环境等因素的影响，变压器的健康状态可能会受到影响，导致性能下降甚至出现故障。因此，对变压器的健康状态进行评估和监测，及时发现和解决问题，对于保障电力系统的稳定和安全具有重要意义。

2、现有的变压器健康状态评估方法主要包括基于物理模型的评估方法、基于数据驱动的评估方法和基于人工智能的评估方法等。其中，基于数据驱动的评估方法通过分析变压器的历史运行数据和实时运行数据，提取特征并进行分析，从而对变压器的健康状态进行评估。然而，现有的基于数据驱动的评估方法主要关注于利用单一的特征进行评估，忽略了不同特征之间的关联性和变压器的整体状态，同时对于不同状态的隶属度缺乏明确的划分和描述，导致评估结果不够准确和全面。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种基于隶属度的变压器健康状态评估方法及系统，能够解决背景技术中提到的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种基于隶属度的变压器健康状态评估方法，包括：

5、获取配电网中变压器的历史运行数据，并进行预处理，根据预处理后的数据建立变压器状态评价等级与相对劣化度关系；

6、设计变压器评价指标对应状态的隶属度函数，建立隶属度矩阵；

7、根据配电网中变压器实时运行数据，结合隶属度矩阵确定变压器状态评价等级，根据所述变压器状态评价等级获取变压器相对劣化度，完成变压器健康状态评估。

8、作为本发明所述的基于隶属度的变压器健康状态评估方法的一种优选方案，其中：所述进行预处理，根据预处理后的数据建立变压器状态评价等级与相对劣化度关系包括：

9、

10、

11、其中，x为相对劣化度，其值越小说明对应指标状态越好；x为评价指标的实测数据；xmax和xmin为预设的最大值和最小值；

12、当指标相对劣化度x<0时，x的值取0；

13、当指标相对劣化度x>1时，x的值取1。

14、作为本发明所述的基于隶属度的变压器健康状态评估方法的一种优选方案，其中：所述进行预处理，根据预处理后的数据建立变压器状态评价等级与相对劣化度关系包括：

15、所述变压器状态评价等级包括正常状态等级、注意状态等级、异常状态等级和严重状态等级；

16、所述变压器状态评价等级与相对劣化度关系包括：

17、当相对劣化度位于0.0-0.2之间时，对应正常状态等级；

18、当相对劣化度位于0.2-0.5之间时，对应注意状态等级；

19、当相对劣化度位于0.5-0.8之间时，对应异常状态等级；

20、当相对劣化度位于0.8-1.0之间时，对应严重状态等级。

21、作为本发明所述的基于隶属度的变压器健康状态评估方法的一种优选方案，其中：所述设计变压器评价指标对应状态的隶属度函数，建立隶属度矩阵包括：

22、所述变压器评价指标对应状态的隶属度函数如下：

23、

24、

25、

26、

27、其中，μv1表示变压器评价指标对应正常状态的三角形隶属度函数的分段函数表达式，μv2表示变压器评价指标对应注意状态的三角形隶属度函数的分段函数表达式，μv3表示变压器评价指标对应异常状态的三角形隶属度函数的分段函数表达式，μv4表示变压器评价指标对应严重状态的三角形隶属度函数的分段函数表达式。

28、作为本发明所述的基于隶属度的变压器健康状态评估方法的一种优选方案，其中：所述设计变压器评价指标对应状态的隶属度函数，建立隶属度矩阵还包括：

29、所述隶属度矩阵包括：

30、

31、其中，vn1表示在n指标下正常状态的变压器隶属度值，vn2表示在n指标下注意状态的变压器隶属度值，vn3表示在n指标下异常状态的变压器隶属度值，vn4表示在n指标下严重状态的变压器隶属度值，n代表评价指标的个数，所述评价指标包括绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介损值、油中微水含量和油介损值。

32、作为本发明所述的基于隶属度的变压器健康状态评估方法的一种优选方案，其中：所述根据配电网中变压器实时运行数据，结合隶属度矩阵确定变压器状态评价等级，根据所述变压器状态评价等级获取变压器相对劣化度，完成变压器健康状态评估包括：

33、综合风险评估向量w：

34、w＝q×v＝(w1,w2,w3,w4)

35、其中，q表示权重值，wi分别对应变压器状态评价等级与相对劣化度关系中四种变压器评价状态的隶属度。

36、作为本发明所述的基于隶属度的变压器健康状态评估方法的一种优选方案，其中：所述根据配电网中变压器实时运行数据，结合隶属度矩阵确定变压器状态评价等级，根据所述变压器状态评价等级获取变压器相对劣化度，完成变压器健康状态评估还包括：

37、基于各项评价指标的变压器综合风险评估因子r：

38、

39、其中，wi分别对应变压器状态评价等级与相对劣化度关系中四种变压器评价状态的隶属度，exi为对应评价指标的实测数据的数学期望值。

40、一种基于隶属度的变压器健康状态评估系统，其特征在于，包括：数据获取与处理模块、隶属度获取模块以及评估模块，

41、数据获取与处理模块，所述数据获取与处理模块用于获取配电网中变压器的历史运行数据，并进行预处理，根据预处理后的数据建立变压器状态评价等级与相对劣化度关系；

42、隶属度获取模块，所述隶属度获取模块用于设计变压器评价指标对应状态的隶属度函数，建立隶属度矩阵；

43、评估模块，所述评估模块用于根据配电网中变压器实时运行数据，结合隶属度矩阵确定变压器状态评价等级，根据所述变压器状态评价等级获取变压器相对劣化度，完成变压器健康状态评估。

44、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。

45、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

46、本发明的有益效果：本发明提出一种基于隶属度的变压器健康状态评估方法及系统，获取配电网中变压器的历史运行数据，并进行预处理，根据预处理后的数据建立变压器状态评价等级与相对劣化度关系；设计变压器评价指标对应状态的隶属度函数，建立隶属度矩阵；根据配电网中变压器实时运行数据，结合隶属度矩阵确定变压器状态评价等级，根据所述变压器状态评价等级获取变压器相对劣化度，完成变压器健康状态评估。该发明能够对变压器进行全面准确的健康状态评估，并且能够及时发现和解决变压器存在的问题，从而保障电力系统的稳定和安全。