[发明专利]一种基于PMU数据的变压器状态在线诊断方法

说明书

本发明涉及变压器在线检测技术领域，尤其涉及一种基于PMU数据的变压器状态在线诊断方法。首先利用灰预测系统在贫信息，根据过去及现在已知和非确定的信息，通过对原始数据的累加或累减生成建立灰模型，运用时间序列数据来确定微分方程的参数，逐步使灰量白化，并对系统的未来状态做出科学预测，即通过灰色预测模型预测电气设备在未来时刻的各定量指标参数；其次利用改进证据理论进行变压器故障诊断模型建模，结合灰色模型预测的未来时刻定量指标参数，有效地降低了证据冲突率，使得模型更加准确。并构建了变压器状态评估体系，该评估体系由多项指标构成，并针对变压器自身的特点，给出了变压器状态评估的分级策略。

技术领域

本发明涉及变压器在线检测技术领域，尤其涉及一种基于PMU数据的变压 器状态在线诊断方法。

背景技术

基于全球定位系统GPS(Global Positioning System)的同步相量测量技术 PMU(Phase Measurement Unit)的出现，形成了广域测量系统WAMS(Wide Area MeasurementSystem)。

基于GPS技术的应用，PMU量测装置相当于有了一个全球的同步时钟，因此 可以直接采集全网的节点电压幅值和相角。同时还可以量测采集电流的相角和 幅值、频率的变化率，重要开关节点的保护动作情况、发电机的功角等等。基 于PMU的广域测量系统能够实现对电力系统动态过程的检测，其测量的数据能 够反应系统的动态行为特征。广域测量系统为电力系统提供了新的测量和监控 手段，能够将测量值通过通信系统实时传输到数据采集器，对数据进行处理后 对电力系统进行运行的动态监测，同时服务于其他更高级的系统功能。

变压器广泛应用在电力系统中，其安全可靠运行对提高电网可靠供电具有 十分重要的意义。准确的状态评估是变压器实现状态维修的基础。目前对于变 压器故障诊断普遍采用检测变压器的油中溶解气体，这种方法具有成本高，时 间长，难于在线实现，诊断算法复杂等缺点。基于PMU量测的全网电气参量， 为变压器的故障识别和评估提供了理论上的可能。

本发明采用电网中已经安装的PMU设备，直接从PMU设备中采集数据，通 过变压器的电气参数等特征量来进行变压器的状态监测。该方法具有运行速度 好，可行性强，并且可以广泛推广的优点。基于PMU数据的变压器设备在线故 障诊断，可以对现场运行的变压器进行实时监控，及时发现预伏故障，能够对 变压器进行状态评估，给出相应的状态结果及相应的检修策略，为目前电力系 统安全稳定运行提供全新技术手段，为变压器故障诊断提出了新思路，也是未 来电力系统发展的一种趋势。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，针对变压器故障诊断模型存在的影 响因素复杂、随机性约束、难以准确建模等问题，提供一种基于PMU数据的变 压器状态在线诊断方法，其是一种采用基于多变量灰色预测模型和改进证据理 论的智能算法融合方法。

首先利用灰预测系统在贫信息，根据过去及现在已知和非确定的信息，通 过对原始数据的累加或累减生成建立灰模型，运用时间序列数据来确定微分方 程的参数，逐步使灰量白化，并对系统的未来状态做出科学预测，即通过灰色 预测模型预测电气设备在未来时刻的各定量指标参数；其次利用改进证据理论 进行变压器故障诊断模型建模，结合灰色模型预测的未来时刻定量指标参数， 有效地降低了证据冲突率，使得模型更加准确。并构建了变压器状态评估体系， 该评估体系由不同指标构成，并针对变压器自身的特点，给出了变压器状态评 估的分级策略。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括以下步骤：

步骤1、从电力系统PMU中获得PMU数据，并对所得PMU数据进行处理；

步骤2、对PMU数据进行滤波去噪处理；

步骤3、针对PMU数据对变压器运行特征参数进行提取，建立变压器运行状 态评价指标体系；

步骤4、运用层次-熵权组合权重法计算各个评价指标对于最终评估结果的 影响权重；