[发明专利]应用于变压器热点反演的特征量选取方法及系统

说明书

本发明公开了一种应用于变压器热点反演的特征量选取方法及系统，包括：S1根据变压器所处的实际环境，采用正交法设计多因素多水平的训练样本集；S2在各训练样本所对应条件下，对变压器进行温度场仿真，获得反映变压器内部的热点分布及油流温度分布的温度场分布图；S3根据温度场分布图获得变压器的流线图，根据流线图在变压器的外壳和散热片上选择若干温度特征点，温度特征点和环境因素共同构成基础特征量；S4利用人工智能算法对基础特征量进行寻优。本发明可选出具有普适性的特征量，能更好地应用于工程实际；将本发明方法用于变压器热点反演，可解决目前变压器热点测量方法存在的难度高、精度低、计算速度慢等问题。

技术领域

本发明属于变压器热点检测技术领域，尤其涉及一种应用于变压器热点反演的特征量选 取方法及系统。

背景技术

变压器作为电力系统中最重要的设备之一，数量众多，结构复杂，直接关系到供电的可 靠性和安全性。变压器内部各部件所达到的最高温度即为热点温度，是影响变压器运行状态、 物理条件和绝缘寿命的重要因素之一。为了保证变压器设备在运行中的安全性和高效性，避 免在运行过程中出现故障，对变压器热点的在线检测至关重要。

国内外变压器热点测量方法主要有直接测量法和热模拟法。直接测量法通过将光纤传感 器埋设在绕组导线上直接得到热点温度，但对于实际运行中的变压器，传感器的埋设会影响 油流分布，且变压器运行工况不同时还需重复测量，测量成本高；同时由于热点温度的不确 定性，测量结果不一定是热点温度。热模拟法是由负载导则IEC 354推导得出的简化形式， 由测量得到的顶层油温和绕组相对于顶层油温的温升得到绕组热点温度，具有较大误差。因 此，为了对运行中的变压器实行实时监测，根据变压器历史运行数据预测在线运行热点温度， 及时根据工况调整动态负荷，采用人工智能算法对热点温度进行反演成为了当今研究的热潮。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于变压器热点反演的特征量选取方法及系统。

本发明提供的一种应用于变压器热点反演的特征量选取方法，包括步骤：

S1以所考虑的环境因素为因素，根据变压器所处的实际环境，采用正交法设计多因素多 水平的训练样本集；

S2在各训练样本所对应条件下，对变压器进行温度场仿真，获得反映变压器内部的热点 分布及油流温度分布的温度场分布图；

S3根据温度场分布图获得变压器的流线图，根据流线图在变压器的外壳和散热片上选择 若干温度特征点，温度特征点和环境因素共同构成基础特征量；

S4利用人工智能算法对基础特征量进行寻优，具体为：以训练样本集和基础特征量为人 工智能算法的输入，获得使训练样本适应度最大的基础特征量，即优选特征量。

进一步的，所述所考虑的环境因素包括工况、温度、湿度、风速、光照中的多种或全部。

进一步的，步骤S2进一步包括：

基于多物理场耦合的变压器三维模型，利用有限元法计算或利用负载试验得到各训练样 本对应条件下变压器的损耗；

以损耗为热源，以变压器环境因素为输入，对各训练样本所对应条件下的变压器进行温 度场仿真，获得温度场分布图。

进一步的，步骤S3进一步包括：

3.1根据温度场分布图获取各训练样本对应的油介质流动曲线，即流线图；

3.2从流线图选取分布密集且流动规律一致的流线为主流线；

3.3从主流线提取流线方向上油介质的温度变化曲线，即流线温度变化曲线；

3.4根据流线温度变化曲线选择能表征流线温度变化曲线变化趋势的流线点；