[发明专利]一种变压器内部故障反演与定位方法及系统

权利要求书

1.一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：包括，

基于内部发热源与油箱表面温度数据，建立油浸式变压器传热仿真模型；

将匝间短路故障模块加入所述浸式变压器传热仿真模型中，实现温度场仿真计算；

基于实测油箱外壳的温度数据对油浸式变压器内部故障热源参数进行反演计算，实现匝间短路故障定位；

通过试验对所述传热仿真模型和反演计算方法进行验证。

2.如权利要求1所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述反演计算为间接反演求解方法，将变压器内部温度场反演问题转化为变压器内部热源参数最优化问题f(x)进行求解，

f(x)＝||Ax-b_obs||_L

其中，A为模型的正演算子，x为输入信号；b_obs为观测数据，可作为观测值的计算结果，L表示范数。

3.如权利要求2所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述反演计算包括，

将运行变压器油箱表面红外测温数据作为油箱表面观测温度，输入反演计算模型，进行油箱表面温度特征参量提取，记为目标温度特征向量；

设定一组故障热源参数初始值；

将故障热源参数输入传热仿真模型进行正演计算，获得油箱表面温度计算结果，作为油箱表面温度计算值；

对油箱表面温度计算值进行油箱表面温度特征参量的提取，获得计算温度特征向量；

根据所述目标温度特征向量和所述计算温度特征向量计算目标函数值；

判断目标函数值是否满足计算误差。

4.如权利要求3所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述判断目标函数值是否满足计算误差包括，

当目标函数值满足计算误差，则输出当前故障热源参数，结束计算；

当目标函数值不满足计算误差，则需采用智能寻优算法对故障热源参数进行寻优迭代，获得下一组故障热源参数，重复反演计算，直至满足误差计算要求，输出结果，结束计算。

5.如权利要求4所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述温度特征向量包括，

b＝[T_Amax,T_Bmax,T_Cmax,T_Dmax,T_Aavr,T_Bavr,T_Cavr,T_Davr,

T_A(i,j)avr,T_C(i,j)avr,T_B(m,n)avr,T_D(m,n)avr]

其中，b为温度特征向量，ABCD四个油箱表面上分别设置正方形滑动窗口，滑动范围为油箱表面区域，滑动窗口内平均温度最大值_TAmax，T_Bmax，T_Cmax和T_Dmax，记为表面温度最大值；ABCD四个油箱表面的平均温度T_Aavr，T_Bavr，T_Cavr和T_Davr；AC两区都均为5行3列共15个小区域，每个区域的平均温度T_A(i,j)avr和T_C(i,j)avr，其中(i,j)表示第i行、第j列个小区域；BD两区都均为5行5列共25个小区域，每个区域的平均温度TB_(m,n)avr和TD_(m,n)avr，其中(m,n)表示第m行、第n列个小区域。

6.如权利要求5所述的一种变压器内部故障反演与定位方法，其特征在于：所述目标函数包括，

其中：k为寻优计算过程中的第k个粒子；b_cal(_k⁾(i)为第k个粒子对应温度特征向量中的第i个温度特征参量；b_obs(i)目标温度特征向量中的第i个目标温度特征参量。