[发明专利]基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断系统及诊断方法

说明书

本公开提供一种基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断系统，包括变压器故障类型诊断模块、变压器故障部位诊断模块和基于援例推理的变压器故障综合诊断模块。本公开还提供一种基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断方法，利用所述诊断系统对变压器的故障类型、部位和原因进行诊断，能够有效地帮助现场工作人员完成判别，适用于多种变压器故障情况下的诊断。

技术领域

本发明涉及变压器故障诊断领域，特别涉及一种基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断系统及诊断方法。

背景技术

电力变压器是电力系统中的重要设备之一，其运行状态和电网的安全可靠运行密切相关，如何对电力变压器进行准确有效的故障诊断及维护就具有重要的作用和意义。对电力变压器潜伏性故障而言，设备内部缺陷类型与其故障征兆及故障模式之间存在着密切的关联，且具有多维性、复杂性及冗余性等特点，造成多年来电力变压器故障诊断一直成为研究的热点及难点。随着我国电网建设的快速发展，多种类型的检测技术与方法不断涌现，电力设备状态数据呈爆炸式增长，已具备了开展大数据分析和数据挖掘工作的基础条件，现有的常规数据处理及统计分析方法例如有：针对变压器状态参数问题引入的层次分析法，针对变压器故障机理问题引入的故障树理论，针对变压器故障特征参数提取困难问题引入的灰色理论，但这些分析方法仅能处理变压器设备局部信息和反映单一情况，不具备组合利用多源信息实现变压器状态的动态综合分析。

近年来，围绕着电力变压器潜伏性故障诊断与分析，已经开展了大量的研究工作，取得了广泛的研究成果。如IEC60599标准中采用三比值法实现对变压器故障类型的诊断。然而现有研究成果均主要集中在对变压器设备单一特性的具体参量进行检测分析，或利用设备宏观参数变化推理设备内部故障类型，缺乏一种表征变压器基础台账、试验参数、运维历史和运行状态之间的综合关系的有效方法。目前尚无成熟的适用于利用多源参数进行变压器故障类型、部位和原因的综合诊断系统，无法进一步满足变压器可靠安全运维的要求。

发明内容

针对以上的不足，本发明提供一种基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断系统及诊断方法，利用模糊理论及Apriori算法建立故障类型与油色谱气体之间以及故障部位与油色谱气体、电气试验、绝缘油特性实验和油色谱气体之间的关联规则，更能反应变压器故障与特征参量之间的实际关系。

一种基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断系统，包括：

变压器故障类型诊断模块，用于对待诊断变压器故障后所测得的油色谱气体数据实现模糊处理，并利用Apriori算法挖掘出故障类型与油色谱气体数据之间的关联规则以便实现对变压器故障类型的诊断；

变压器故障部位诊断模块，利用Apriori算法挖掘出故障部位与油色谱气体、电气试验及绝缘油特性试验之间的关联规则，以便实现对变压器故障部位的诊断；

基于援例推理的变压器故障综合诊断模块，利用欧式距离算法及归一化能量强度算法，以便实现对待诊断变压器与变压器源范例集之间相似度的计算并确定最佳源范例，从而实现变压器故障原因的诊断，并辅助变压器故障类型的诊断；

所述变压器故障类型包括过热或放电；

所述变压器故障部位包括绕组或铁芯及磁回路；

一种基于模糊关联规则的变压器故障综合诊断方法，包括：

S1：输入待诊断变压器的油色谱气体数据，利用隶属度函数计算出待诊断变压器的模糊隶属度；

S2：利用IEC三比值法初步判断故障类型为过热、放电或过热兼放电，若判断为前两者，则在离散过程中采用相应的平均值完成离散；若判断为过热兼放电，则转为利用援例推理进行故障类型的诊断；

S3：利用Apriori算法所挖掘出的针对故障类型与油色谱气体数据之间的关联规则进行故障类型的诊断；