基于云理论的电力变压器绝缘状态评估方法_张镱议
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电力变压器绝缘状态评估方法研究摘要本文以层次分析法为基础,首先对影响电力变压器绝缘状态的因素进行分析并分类,然后对状态等级进行划分,通过获取指标权重并与健康度结合确定评估状态等级。
最后通过实例分析证明此方法能有效辨别电力变压器绝缘健康状态等级。
关键词:层次分析;电力变压器;绝缘状态;健康度中图分类号:TM7120引言随着国民经济的发展,电力的需求越来越大,对电力系统的要求也越来越高,电力变压器作为电力系统中的核心部件之一,对于电力系统的稳定有着至关重要的作用。
目前,我国在运营的电力变压器有一部分已经是运行十几年的老变压器,对于这部分变压器绝缘健康状态的精准评估,对于提高电网的稳定性、国民用电的经济性以及降低由盲目检修造成对人力物力的浪费有着较大的改善[1]。
影响电力变压器绝缘健康状态的因素多而繁杂,本文主要从三个方面来对电力变压器绝缘健康状态进行评估,分别是油色谱分析、电气试验、油化试验,借助层次分析相方法来分析变压器绝缘健康状态因素并获取权重,结合健康度获取评估等级[2]。
1 电力变压器绝缘健康状态评估模型的建立电力变压器由于自身工作的性质,在电场和热场的环境下,使其内部结构存在老化的现象,在数年的运行过程中,绝缘油会慢慢存在一些烃类、一氧化碳、氢气、二氧化碳这些特征气体,也体现这电力变压器的绝缘状态在慢慢的变恶劣。
对于绝缘状态的检测可以通过电气试验和油化试验来进行,通过对绕组直流电阻、绕组介损、绕组吸收比、微水含量、油中糠醛等指标的检验完成对绝缘状态的的监测,进而完成对电力变压器绝缘状态的评估[3]。
图1是电力变压器绝缘状态的评估模型。
电力变压器的绝缘状态的健康评估最终是通过健康状态值来体现的。
根据相关专家与有关文献和论文,构建状绝缘态的健康等级,如表1所示。
电力变压器绝缘状态的指标由于是不同的量纲组成的因此对于不同的量纲的隶属度函数是不同的,定义论域R中的子集A,假设R中的任一元素 , ,则称为元素p对A的隶属函数,其数值越接近1,代表隶属度越高[5]。
变压器绝缘老化监测与评估方法与案例随着电力设备的不断发展,变压器作为电力系统中不可或缺的设备,承担着电能的传输和配送任务。
然而,由于长期使用和环境因素等原因,变压器绝缘老化问题日益突出,给电力系统的正常运行带来了极大的安全隐患。
因此,如何准确监测和评估变压器绝缘老化情况,成为了电力行业亟待解决的问题。
一、绝缘老化监测方法1. 电工参数法电工参数法是一种常用的变压器绝缘老化监测方法,其原理是根据变压器运行时采集到的电工参数来评估绝缘老化程度。
常见的电工参数包括绝缘电阻、介质损耗因数和介质容量等。
通过定期测试这些电工参数的数值,并与变压器设计时的数值进行比较,可以初步判断绝缘老化情况。
2. 频率特性法频率特性法是一种通过变压器的频率响应来判断绝缘老化程度的方法。
当绝缘老化导致变压器的频率特性发生变化时,可以通过频率响应测试来检测到。
常见的频率响应测试包括低频电压响应测试和频率响应分析测试。
频率响应测试能够提供更为详细的绝缘老化信息,并且能够检测到绝缘老化的早期迹象。
3. 化学分析法化学分析法是一种通过变压器油中的特定成分来评估绝缘老化程度的方法。
变压器油中含有的气体、溶解气体和溶解电解质等物质会随着绝缘老化程度的加剧而发生变化,通过对这些物质的分析可以判断绝缘老化的情况。
常见的化学分析方法包括气体色谱法、红外光谱法和溶解气体分析法等。
二、绝缘老化评估方法1. 指标评估法指标评估法是一种通过对绝缘老化监测指标进行定量评估的方法。
根据绝缘老化监测结果中的电工参数、频率特性和化学分析等指标,结合已有的评估标准和经验数据,进行综合评估。
通过对评估结果的分析,可以判断绝缘老化的等级和剩余使用寿命,为变压器维护和运行提供依据。
2. 图像处理法图像处理法是一种通过对变压器绝缘老化图像进行处理和分析的方法。
通过采集变压器外部和内部的图像,利用图像处理技术对图像中的绝缘老化信息进行提取和分析。
图像处理法能够直观地反映绝缘老化的情况,并且能够检测到一些细微的老化迹象。
采用最大特征值筛选的配电变压器状态评估实用方法阳东升;刘子兴;张静;徐洋;刘建鹏;林呈辉;梁海峰【摘要】针对配电变压器状态量数据较少,开展状态评估工作困难的情况,提出了一种基于最大特征值筛选的配电变压器状态评估方法。
利用最大特征值法分析影响配电变压器的各状态量,得到评估配电变压器的核心状态量集合。
在利用核心状态量进行状态评估得到初始评估结果的基础上,通过求取非核心状态量的灵敏度,修正初始评估结果,从而得到配电变压器状态评估的最终结果。
通过对油浸式配电变压器评估实例的结果分析表明:所提方法仅需要考虑核心状态量和有变化的非核心状态量,既减少了对数据的需求,又保证了评估结果的准确性,是有效和实用的。
%According to the problems that there are less distribution transformer state variables and the condi-tion assessment of distribution transformer carry out difficultly,a method of distribution transformer condition assessment based on maximum Eigen-value selection is presented.Through analyzing the principle of every state variables of distribution transformer by use of the maximum Eigen-value approach,the core state collec-tion of assessing the distribution transformer is formed and the state variables dimensionality is reducing.The initial results of distribution transformer condition assessment are obtained by using core state variables.Then through calculating the sensitivity of the non-core state variables to the evaluation results,the initial assess-ment results are modified to ensure more accurate results.A condition assessment instance of distribution transformer shows that this method not only reduces thedemand for data,but also ensures accuracy of the re-sults using the sensitivity correction.The results verify the validity of the method.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P271-274,278)【关键词】配电变压器;状态评估;最大特征值;核心状态量;灵敏度【作者】阳东升;刘子兴;张静;徐洋;刘建鹏;林呈辉;梁海峰【作者单位】贵州电力试验研究院,贵阳 550002;华北电力大学电力工程系,保定 071003;华北电力大学电力工程系,保定 071003;华北电力大学电力工程系,保定 071003;华北电力大学电力工程系,保定 071003;贵州电力试验研究院,贵阳 550002;华北电力大学电力工程系,保定 071003【正文语种】中文【中图分类】TM7320 引言配电网设备的可靠性是保证配电网可靠运行的基础,开展配电设备状态评估工作是提高配电设备运行可靠性的有效措施之一[1]。
科技成果——基于多源信息融合的智能感知电力变压器健康状态评估技术开发单位上海电力大学成果简介变压器设备进行状态监测是一种有效的手段,可随时对运行设备进行绝缘监测,发现设备内部隐患,能在不停电的状况下及时了解设备的运行状况,减少停电带来的经济损失,使得变压器的检修工作能够安全有计划的运行。
目前常用的变压器局放监测通常采用某一种局放检测方式,其频段处于不同区域,容易受到相应频段噪声干扰,影响评估结果。
本在线监测装置通过采用特高频、高频、超声波等局放通道,并含有变压器振动信号、铁心接地电流、夹件接地电流、变压器中性点接地电流、风机电流、油泵电流的信号在线监测。
上位机系统软件自动转换信号采集数据成图形方式和管理报表形式,局部放电量的数据、波形图、趋势图、多周期扫描图、二维图、三维图,振动信号的时域图、频域图、振动幅值、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度和振动相关性的数据和时间的序列趋势图。
最后,智能感知、分析与决策系统根据多源信息进行融合判决,评估变压器的健康状态,提高评估精度。
系统构成变压器在线监测系统主要由各类传感器、现场信号处理单元、信号采集单元、上位机组成。
每套系统包含一个数据中心,每个数据中心可控制多个现场信号处理单元,每个现场信号处理单元可采集多路传感器信号。
系统通过相应的传感器检测变压器内部发生的特高频局部放电信号、高频局部放电信号、超声波局部放电信号、振动信号、环境温湿度信号、负荷电压电流信号、铁心接地电流信号、夹件接地电流信号、中心点接地电流信号、风机电流信号、油泵电流信号,信号采集单元实时采集监测信息信号,采集数据送入数据中心后台监测单元,数据中心对采集数据进行可视化图谱统计分析,智能报警,显示局部放电量的数据、波形图、趋势图、多周期扫描图、二维图、三维图,振动信号的时域图、频域图、振动幅值、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度和振动相关性的数据和时间的序列趋势图,并通过显示屏进行显示,便于远程查看、操作和控制。
基于合作博弈和云模型的变压器状态评估方法徐岩;陈昕【摘要】变压器状态评估需要考虑评估指标的模糊性和随机性,因此提出了一种基于合作博弈法和云模型的变压器状态评估方法.该方法首先建立变压器状态评估指标体系,采用合作博弈法获取指标组合权重,利用变权公式对其权重进行修正;采用云模型得到定量指标对变压器各状态等级的隶属度,最后采用分层评估方法得到评估结果.实例分析表明了该方法的正确性及可行性,其评估结果更接近变压器的真实状态.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2015(035)003【总页数】6页(P88-93)【关键词】电力变压器;合作博弈;云模型;权重;变权;状态评估;隶属度函数;模糊性;随机性【作者】徐岩;陈昕【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071000;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TM410 引言变压器是电力系统中最重要的电气设备之一,长期以来,电力系统对变压器均采取定期检修的方式,然而当变压器处于健康状态时,这种方式会造成检修过度。
状态检修[1-2]是近年来提出的一种检修方式,即对变压器的运行状态及时地进行检修。
因此从定期检修转向状态检修是电力系统发展的必然趋势,这就要求准确地进行变压器状态评估[3-5]。
变压器状态评估的重要目的是准确地评估出变压器当前的健康状态,从而进一步研究可能会发生故障的点,为变压器状态检修提供必要的指导信息。
近年来,国内外学者对变压器状态评估进行了研究,引入了证据推理法[6]、关联规则[7]、支持向量回归[8]、模糊理论[9]等方法。
文献[9]采用模糊理论建立了综合评判模型,较全面地考虑了影响变压器运行的因素,但是在确定权重时仅采用层次分析法,无法避免单一权重导致的权重精确度偏差,并且忽视了固定权重无法客观反映个别关键参数严重偏离正常值时对变压器运行状态带来的影响。
文献[10]在文献[9]的基础上提出采用变权模式,与常权相比更能反映变压器的真实运行状态,但在评价模型中只考虑到事物不确定性中的模糊性而忽略了随机性。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010837574.X(22)申请日 2020.08.19(71)申请人 中国电力科学研究院有限公司地址 100192 北京市海淀区清河小营东路15号(72)发明人 李鹏 张书琦 王健一 程涣超 汪可 赵志刚 孙建涛 刘雪丽 汤浩 吴超 赵晓宇 遇心如 徐征宇 王琳 杨帆 赵晓林 梁宁川 吕晓露 李熙宁 李刚 谭瑞娟 高彬 邓俊宇 白松 张亚楠 (74)专利代理机构 北京工信联合知识产权代理有限公司 11266代理人 夏德政(51)Int.Cl.G06F 9/50(2006.01)G06F 16/9038(2019.01)G01R 31/00(2006.01)G01D 21/02(2006.01)(54)发明名称一种电力变压器状态感知和评估系统及方法(57)摘要本发明涉及一种电力变压器状态感知和评估系统及方法,数据获取模块,用于获取电力变压器设备的多个状态参量感知信号,并对所述多个状态参量感知信号进行处理,以获取多个状态参量处理数据;智能网关,用于对所述多个状态参量处理数据进行边缘计算,以确定边缘计算结果,根据所述边缘计算结果通过变压器状态评估模型确定变压器的状态评估结果;网络传输模块,用于将所述边缘计算结果和状态评估结果发送至企业数据中心;企业数据中心,用于根据所述边缘计算结果和状态评估结果对所述电力变压器设备进行智能诊断和故障可视化分析。
本发明能够实现对变压器多种状态的独立监测和统一评估,显著提高了变电站的运检效率,具有良好的扩展性和灵活性。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 112162847 A 2021.01.01C N 112162847A1.一种电力变压器状态感知和评估系统,其特征在于,所述系统包括:数据获取模块,用于获取电力变压器设备的多个状态参量感知信号,并对所述多个状态参量感知信号进行处理,以获取多个状态参量处理数据;智能网关,用于对所述多个状态参量处理数据进行边缘计算,以确定边缘计算结果,根据所述边缘计算结果通过变压器状态评估模型确定变压器的状态评估结果;网络传输模块,用于将所述边缘计算结果和状态评估结果发送至企业数据中心;企业数据中心,用于根据所述边缘计算结果和状态评估结果对所述电力变压器设备进行智能诊断和故障可视化分析。
基于健康指数的电力变压器绝缘状态评估方法研究
江涛;杨传凯;王荆;黄国强;曹利强;师一卿
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2024(60)5
【摘要】为科学合理地评估在运电力变压器的健康水平,根据变压器关键特征信息,建立了由本体数据、在运数据、修正系数构成的三级评估模型。
引入健康指数理论,分析了反应变压器绝缘状态的不同关键特征信息的权重,提出了变压器三级评估模型健康水平的计算方法,并在此基础上得出变压器剩余寿命计算公式。
最后结合一个实际案例,证明了该方法能科学、准确地评估电网在运电力变压器的绝缘状态,为工程技术人员评估变压器绝缘状态和剩余寿命提供参考。
【总页数】6页(P124-129)
【作者】江涛;杨传凯;王荆;黄国强;曹利强;师一卿
【作者单位】国网陕西省电力公司;国网陕西省电力公司电力科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TM4
【相关文献】
1.基于云理论的电力变压器绝缘状态评估方法
2.基于加权灰靶理论的电力变压器绝缘状态分级评估方法
3.一种基于改进健康指数的变压器状态评估方法的研究
4.基于健康指数的电力变压器状态评估
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