一种基于变压器温度数据的故障检测方法与流程

本发明涉及变压器诊断，特别涉及一种基于变压器温度数据的故障检测方法。

背景技术：

1、变压器的预测性维护，是指通过连续监测和预测变压器状态和故障，实现对于维修时机和维修对象的预测和精准决策，避免设备突发故障导致非计划停机，最大化利用设备使用寿命，减少维修所需备件贮存规模。剩余寿命评估是实施变压器预测性维护的核心关键技术。

2、变压器在安装前均需要通过鉴定试验，确定其鉴定有效寿命。由于初始的鉴定寿命存在较大的裕量，评估结果往往过于保守。当前通用的鉴定试验方法仅适用于新设备的出厂试验阶段，对于变压器的故障诊断和评估效率过于低下，容易形成安全隐患。

技术实现思路

1、为克服目前的变压器故障诊断方法效率过于低下，容易形成安全隐患的技术问题，本发明提供了一种基于变压器温度数据的故障检测方法，包括以下步骤：

2、s1：基于变压器故障类型检测系统对变压器进行温度检测，收集变压器任一时刻的温度实时数据，并将采集到的温度实时数据组成实时温度数据矩阵；

3、s2：通过温度传感器实时监控或者通过历史记录数据采集变压器稳定时的温度历史数据，组成标准温度数据矩阵；

4、s3：通过实时温度数据矩阵与标准温度数据矩阵进行比对，确定各个故障类别下对应采样时段的温度变化量，并剔除达到标准的温度数据，建立初筛选后的故障温度数据矩阵；

5、s4：基于变压器故障类型检测系统对故障温度数据矩阵进行训练和建模，得到预测设备故障的预测模型；

6、s5：传感器将当前时刻的变压器运行数据和温度数据的信息录入预测模型中，并通过预测模型进行故障评估，预测出当前预测时刻所对应的故障类型；

7、s6：根据预测结果，制定变压器的维护和维修的计划。

8、进一步地，所述s2中，标准温度数据矩阵的提取方式为：将变电器非故障的任一采样时段内所有时刻所对应的温度数据按逻辑顺序形成的标准数据矩阵。

9、进一步地，所述s3中，所述温度特征包括如下步骤：

10、s31：在故障温度数据的起始位置捕获数据的具体特征和分析目标的信息；

11、s32：通过计算所需的温度数据特征，完成计算后将故障温度数据逐步移动至时间序列数据的末尾；

12、s33：将提取的特征整合成一个新的数据集。

13、进一步地，所述s4中，还包括如下步骤：

14、s41：将历史记录数据分为训练集和测试集，并按照50/10的比例进行划分；

15、s42：将训练集中有助于预测设备寿命的特征进行特征数据提取，并通过z-score标准化进行特征数据的缩放；

16、s43：将特征数据输入到中进行训练，并使用测试集对训练好的模型进行评估；

17、s44：根据模型评估结果对模型进行优调。

18、进一步地，所述s43步骤和s44步骤可以重复进行，直至预测模型满足预期的性能。

19、进一步地，所述s3步骤中，还可以使用线性回归和决策树的深度学习算法建立预测模型。

20、进一步地，所述传感器感应变压器的运行数据包括电压、电流和功率的参数，环境参数包括温度和湿度。

21、进一步地，所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法还包括根据预测结构制定变压器的运行策略。

22、进一步地，根据变压器的所述运行策略建立变压器的管理信息系统，实现对变压器的全面管理。

23、进一步地，根据设备的历史记录数据和预测结果，对设备进行定期检查和重新评估，及时调整和更新设备的维护计划和管理策略。

24、与现有技术相比，本发明提供的一种基于变压器温度数据的故障检测方法，具有以下优点：

25、1、一种基于变压器温度数据的故障检测方法，预测模型训练，筛选出最优故障诊断模型进行应用，避免了因诊断模型自身属性对评估结果的影响，更进一步的保证评估结果的准确性。本发明可快速实现对变压器故障诊断，及时发现潜在问题、迅速安排设备检修维护工作进行快速响应，提高故障诊断效率，解决安全隐患。

技术特征：

1.一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，所述s2中，标准温度数据矩阵的提取方式为：将变电器非故障的任一采样时段内所有时刻所对应的温度数据按逻辑顺序形成的标准数据矩阵。

3.如权利要求2所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于,所述s3中，所述温度特征包括如下步骤：

4.如权利要求1所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，所述s4还包括如下步骤：

5.如权利要求4所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，所述s43步骤和s44步骤可以重复进行，直至预测模型满足预期的性能。

6.如权利要求1所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，所述s3步骤中，还可以使用线性回归和决策树的深度学习算法建立预测模型。

7.如权利要求1所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，所述传感器感应变压器的运行数据包括电压、电流和功率的参数，环境参数包括温度和湿度。

8.如权利要求1所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法还包括根据预测结构制定变压器的运行策略。

9.如权利要求8所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，根据变压器的所述运行策略建立变压器的管理信息系统，实现对变压器的全面管理。

10.如权利要求9所述一种基于变压器温度数据的故障检测方法，其特征在于，根据设备的历史记录数据和预测结果，对设备进行定期检查和重新评估，及时调整和更新设备的维护计划和管理策略。

技术总结
本发明提供了一种基于变压器温度数据的故障检测方法，包括以下步骤：S1：基于变压器故障类型检测系统对变压器进行温度检测，收集变压器任一时刻的温度实时数据，并将采集到的温度实时数据组成实时温度数据矩阵；S2：温度传感器实时监控或者通过历史记录数据采集变压器稳定时的温度历史数据；S3：通过实时温度数据矩阵与标准温度数据矩阵进行比；S4：基于变压器故障类型检测系统对故障温度数据矩阵进行训练和建模；S5：传感器将当前时刻的变压器运行数据和温度数据的信息录入预测模型中；S6：根据预测结果，制定变压器的维护和维修的计划；可快速实现对变压器故障诊断，及时发现潜在问题并维护工作进行快速响应，提高故障诊断效率。

技术研发人员：薛丰,乔溢
受保护的技术使用者：国能（惠州）热电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24