一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓器技術領域，尤其涉及一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法和系統。
【背景技術】
[0002] 電力變壓器是電網能量傳輸的核心部件，在電力系統中處于極其重要的地位，其 安全運行是電網安全、可靠、穩(wěn)定運行的首要保證。根據國際大電網會議對部分國家輸變電 設備使用壽命的統計，目前變壓器設備平均設計壽命在40-45年，由于實際運行情況及負 荷變化的差異，因此運行中的變壓器實際剩余壽命差別較大。
[0003] 為了避免盲目更換變壓器帶來巨大的經濟損失，以及無依據繼續(xù)運行造成的安全 隱患，有必要利用現代技術和分析手段對在役變壓器的健康狀態(tài)進行評估，通過必要的監(jiān) 測和試驗手段有效地確定其所處的絕緣壽命階段，實現變壓器在確保安全運行可靠性前提 下最大限度地利用其使用壽命。同時，對變壓器進行有效、準確的監(jiān)測與診斷，是提高供電 可靠性及電網運行智能化水平的重要途徑，而設備的狀態(tài)評價與檢修，將顯著提高設備的 可靠性水平和檢修效率。
[0004] 已應用的變壓器設備的在線監(jiān)測系統與生產管理系統大都相互獨立，而且不同的 在線監(jiān)測系統往往功能單一且通訊標準不一，因此難以進行系統集成和信息融合共享，使 得多參量的信息融合共享和綜合評估診斷等技術發(fā)展較慢，不適應智能電網的要求。隨著 智能電網的發(fā)展、智能變電站的建設以及智能電力設備的逐步應用，設備在線監(jiān)測裝置應 用越來越廣泛，電力設備巡檢和試驗、帶電檢測、在線監(jiān)測、運行工況、環(huán)境氣象以及設備臺 賬等信息的網絡化集成和共享是設備狀態(tài)監(jiān)測和評估發(fā)展的必然趨勢，使得基于電力設備 多源信息、多維參量的綜合評估與缺陷診斷為可能。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法和 系統，能夠提高變壓器健康狀態(tài)評估、缺陷診斷的準確性和可靠性，為智能電網智能決策及 分析提供信息支撐和技術基礎保障。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種變壓器健康狀態(tài)分析的方法， 所述方法包括：
[0007] 以變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)作為健康指數分析目標，并分別 確定所述變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)的權重賦值；其中，所述正常老化 健康狀態(tài)的權重賦值與絕緣運行健康狀態(tài)的權重賦值相加之和為1 ;
[0008] 在所述變壓器正常老化健康狀態(tài)中，獲取所述變壓器本體的相關信息，得到所述 變壓器本體健康指數；
[0009] 在所述變壓器絕緣運行健康狀態(tài)中，選擇多個指標體系，根據預設的處理規(guī)則，得 到所選各指標體系對應的健康指數及其對應的權重值，并根據所述絕緣運行健康狀態(tài)的權 重賦值，對所選各指標體系的權重值進行重新計算，得到所選各指標體系的新權重值；
[0010] 計算所述正常老化健康狀態(tài)的權重賦值與所述變壓器本體健康指數乘積，以及計 算所述絕緣運行健康狀態(tài)下所選各指標體系對應的健康指數及其對應的新權重值的乘積， 并進一步將所述計算出的多個乘積累加的和值作為所述變壓器的綜合健康指數。
[0011] 其中，所述方法進一步包括：
[0012] 將所述計算出的多個乘積累加的和值通過預設的修正系數進行修正，并進一步所 述得到的修正值作為所述變壓器的綜合健康指數。
[0013] 其中，所述在所述變壓器正常老化健康狀態(tài)中，獲取所述變壓器本體的相關信息， 得到所述變壓器本體健康指數的具體步驟包括：
[0014] 確定所述變壓器的相關信息，并將所述確定的相關信息導入至公式 = 中，得到所述變壓器本體健康指數HI;其中，所述相關信息包括初始健 康指數HI。、老化系數B、投運年份以及健康預測年份T2。
[0015] 其中，所述老化系數B通過所述變壓器的負荷系數及其對應的環(huán)境系數計算獲 得；其中，所述負荷系數由所述變壓器運行中所承載的負荷率確定，取值范圍為（1，1.6); 所述環(huán)境系數由所述變壓器的所處環(huán)境惡劣等級確定，取值范圍為（1，1. 3)。
[0016] 其中，所述在所述變壓器絕緣運行健康狀態(tài)中，選擇多個指標體系，根據預設的處 理規(guī)則，得到所選各指標體系對應的健康指數及其對應的權重值，并根據所述絕緣運行健 康狀態(tài)的權重賦值，對所選各指標體系的權重值進行重新計算，得到所選各指標體系的新 權重值的具體步驟包括：
[0017] 選擇多個指標體系，確定所選各指標體系所含的指標，并從變壓器的歷史數據中 獲取各指標對應的數據；
[0018] 基于層次分析法，構建出由各指標體系形成的第一層同型矩陣以及各指標體系分 別對應的由其內所含指標形成的第二層同型矩陣，并根據預設的賦值表給所述第一層同型 矩陣及多個所述第二層同型矩陣進行賦值，待所述已賦值同型矩陣均滿足預定條件后，得 到所選各指標體系對應的權重值及其所含各指標對應的權重值；
[0019] 對所選各指標體系分別基于同一指標體系下所述得到的各指標對應的數據進行 處理，得到所選各指標體系下各指標的得分，并根據所選各指標體系下得到的各指標得分 及各指標對應的權重值，得到所選各指標體系對應的健康指數；
[0020] 將所述絕緣運行健康狀態(tài)的權重賦值分別與所述得到的所選各指標體系對應的 權重值相乘，得到所選各指標體系的新權重值。
[0021] 其中，所述對所選各指標體系分別基于同一指標體系下所述得到的各指標對應的 數據進行處理，得到所選各指標體系下各指標的得分，并根據所選各指標體系下得到的各 指標得分及各指標對應的權重值，得到所選各指標體系對應的健康指數的具體步驟包括：
[0022] 采用最小二乘法對所選各指標體系分別基于同一指標體系下所述得到的各指標 對應的數據進行擬合，并根據預設的擬合模型，得到所選各指標體系下各指標的得分；
[0023] 將所述得到的所選各指標體系下各指標的得分及其對應的權重值相乘，得到各指 標體系下各指標的乘積，并將所選各指標體系分別基于同一指標體系下各指標的乘積相 加，得到所選各指標體系對應的健康指數。
[0024] 其中，所述各指標體系包括油中溶解碳氫氣體含量、油中溶解碳氧氣體含量、油品 質因子和電氣性能；其中，所述油中溶解碳氫氣體含量所含的指標包括H2含量、CH4含量、C2H6含量、C2H4含量和C2H2含量；所述油中溶解碳氧氣體含量所含的指標包括C0含量、C0 2 含量及C0與〇)2二者含量總和；所述油品質因子所含的指標包括酸值、擊穿電壓、微水和介 質損耗；所述電氣性能所含的指標包括吸收比、介質損耗因素和三相最大相間差。
[0025] 本發(fā)明實施例還提供了一種變壓器健康狀態(tài)分析的系統，所述系統包括：
[0026] 權重配比單元，用于以變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)作為健康指 數分析目標，并分別確定所述變壓器正常老化健康狀態(tài)及絕緣運行健康狀態(tài)的權重賦值； 其中，所述正常老化健康狀態(tài)的權重賦值與絕緣運行健康狀態(tài)的權重賦值相加之和為1 ;
[0027] 正常老化下健康指數獲取單元，用于在所述變壓器正常老化健康狀態(tài)中，獲取所 述變壓器本體的相關信息，得到所述變壓器本體健康指數；
[0028] 絕緣運行下健康指數獲取單元，用于在所述變壓器絕緣運行健康狀態(tài)中，選擇多 個指標體系，根據預設的處理規(guī)則，得到所選各指標體系對應的健康指數及其對應的權重 值，并根據所述絕緣運行健康狀態(tài)的權重賦值，對所選各指標體系的權重值進行重新計算， 得到所選各指標體系的新權重值；
[0029] 綜合健康指數獲取單元，用于計算所述正常老化健康狀態(tài)的權重賦值與所述變壓 器本體健康指數乘積，以及計算所述絕緣運行健康狀態(tài)下所選各指標體系對應的健康指數 及其對應的新權重值的乘積，并進一步將所述計算出的多個乘積累加的和值作為所述變壓 器的綜合健康指數。
[0030] 其中，所述系統還包括：
[0031] 綜合健康指數修正單元，用于將所述計算出的多個乘積累加的和值通過預設的修 正系數進行修正，并進一步所述得到的修正值作為所述變壓器的綜合健康指數。
[0032] 其中，所述絕緣運行下健康指數獲取單元包括：
[0033] 指標體系選擇及數據采集模塊，用于選擇多個指標體系，確定所選各指標體系所 含的指標，并從變壓器的歷史數據中獲取各指標對應的數據；
[0034] 指標體系及各指標權重值獲取模塊，用于基于層次分析法，構