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(chǔ)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領(lǐng)域。我國(guó)在網(wǎng)運(yùn)行的變壓器約1700萬(wàn)臺(tái)，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(shè)備，其是由變壓器、高壓電壓控制設(shè)備、低壓電壓控制設(shè)備有機(jī)組合而成。其基本原理在于，通過(guò)壓力啟動(dòng)系統(tǒng)、鎧裝線、變電站全自動(dòng)系統(tǒng)、直流點(diǎn)和相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備，按照規(guī)定順序進(jìn)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(yīng)用到電力工程施工之中。

2、現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于箱式變壓器的故障檢測(cè)方法比較單一，無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷故障的產(chǎn)生原因，檢測(cè)結(jié)果較差，誤差較高。

技術(shù)實(shí)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(cè)結(jié)果較差，誤差較高的問(wèn)題，包括：

2、電壓計(jì)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(dòng)計(jì)算模塊，用于獲取箱式變壓器的振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)箱式變壓器的振動(dòng)信號(hào)確定維修閾值；

4、周期設(shè)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(shè)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(jìn)一步地，所述電壓計(jì)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(lèi)算法對(duì)歷史供電電壓變化曲線進(jìn)行聚類(lèi)，得到k個(gè)電壓曲線分類(lèi)，根據(jù)聚類(lèi)結(jié)果確定各電壓曲線分類(lèi)的典型電壓曲線；

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

10、根據(jù)當(dāng)前電壓曲線分類(lèi)的典型電壓曲線計(jì)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(jìn)一步地，所述基于k-shape聚類(lèi)算法對(duì)歷史供電電壓變化曲線進(jìn)行聚類(lèi)，包括：

12、對(duì)歷史供電電壓變化曲線進(jìn)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(yù)設(shè)k值，根據(jù)預(yù)設(shè)k值確定初始聚類(lèi)中心，計(jì)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(lèi)中心的形狀距離；

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

15、更新聚類(lèi)中心并進(jìn)行重復(fù)迭代，直至新的聚類(lèi)中心的變化程度小于第一預(yù)設(shè)閾值，得到k個(gè)電壓曲線分類(lèi)。

16、進(jìn)一步地，所述根據(jù)當(dāng)前電壓曲線分類(lèi)的典型電壓曲線計(jì)算電壓偏離系數(shù)，包括：

17、獲取箱式變壓器的當(dāng)前供電電壓變化曲線，篩選出當(dāng)前供電電壓變化曲線的峰值點(diǎn)，將當(dāng)前供電電壓變化曲線中相鄰兩個(gè)峰值點(diǎn)之間的時(shí)段設(shè)定為一個(gè)預(yù)設(shè)周期；

18、獲取當(dāng)前供電電壓變化曲線在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的供電電壓，根據(jù)當(dāng)前供電電壓變化曲線在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的供電電壓計(jì)算平均電壓值；

19、獲取當(dāng)前電壓曲線分類(lèi)的典型電壓曲線，根據(jù)當(dāng)前電壓曲線分類(lèi)的典型電壓曲線確定典型電壓曲線在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的供電電壓；

20、根據(jù)典型電壓曲線在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的供電電壓確定典型電壓值，計(jì)算各平均電壓值與對(duì)應(yīng)典型電壓值的差值，對(duì)當(dāng)前供電電壓變化曲線上各平均電壓值與對(duì)應(yīng)典型電壓值的差值進(jìn)行求和，得到供電電壓的偏離系數(shù)。

21、進(jìn)一步地，所述振動(dòng)計(jì)算模塊根據(jù)箱式變壓器的振動(dòng)信號(hào)確定維修閾值，包括：

22、對(duì)箱式變壓器的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，基于快速傅里葉變換對(duì)預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域轉(zhuǎn)頻域的變換，得到振動(dòng)信號(hào)頻譜圖；

23、將振動(dòng)信號(hào)頻譜圖劃分為若干個(gè)頻譜段，計(jì)算各頻譜段中頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幅值平均值與頻譜圖中所有頻率點(diǎn)的幅值總和；

24、計(jì)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(duì)應(yīng)的頻率確定為振動(dòng)特征值，根據(jù)振動(dòng)特征值確定維修閾值。

25、進(jìn)一步地，所述根據(jù)振動(dòng)特征值確定維修閾值，包括：

26、采用如下公式計(jì)算維修閾值，

27、

28、其中，m為維修閾值，mα為預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)維修閾值，v為振動(dòng)特征值，vα為預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)特征值，r為預(yù)設(shè)范圍系數(shù)，exp為自然指數(shù)函數(shù)。

29、進(jìn)一步地，所述周期設(shè)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(jì)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(yù)設(shè)閾值，若維修指數(shù)與維修閾值的差值大于第二預(yù)設(shè)閾值，則設(shè)定第一預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)閾值；

32、若維修指數(shù)與維修閾值的差值大于第三預(yù)設(shè)閾值，則設(shè)定第二預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)閾值，則設(shè)定第三預(yù)設(shè)周期為箱變的維修周期。

34、進(jìn)一步地，所述策略設(shè)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(jì)算待維修箱式變壓器內(nèi)部部件的溫度值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)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(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(duì)應(yīng)的歷史維修策略；

39、對(duì)故障部件的歷史溫度值及對(duì)應(yīng)的歷史維修策略進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)預(yù)處理后的故障部件的歷史溫度值及對(duì)應(yīng)的歷史維修策略建立訓(xùn)練樣本集；

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

41、為了實(shí)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(dòng)信號(hào)，根據(jù)箱式變壓器的振動(dòng)信號(hào)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(guò)應(yīng)用以上技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)箱式變壓器的供電電壓及振動(dòng)信號(hào)，得到維修指數(shù)及維修閾值，從而能夠及時(shí)判斷出箱式變壓器的異常狀態(tài)并設(shè)定對(duì)應(yīng)的維修周期，有效提升了箱式變壓器故障判斷的準(zhǔn)確度，通過(guò)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(zhǔn)確的判斷待維修箱式變壓器的故障原因，科學(xué)地指導(dǎo)設(shè)備的管理和維修。