[发明专利]一种基于多因素和动态权重的配电变压器故障预警方法

权利要求书

1.一种基于多因素和动态权重的配电变压器故障预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：收集配电变压器的历史故障数据和正常数据，所述历史故障数据是指配电变压器发生故障前指定时间段的数据，所述正常数据是指变压器在正常运作时间段内的数据；预设配电变压器故障预警的因素；

步骤2：对历史故障数据和正常数据进行处理，所述处理包括数据清洗、数据属性变换和异常样本剔除；

所述数据清洗是指发现并纠正数据中可识别的错误，包括检查数据一致性，处理无效值和缺失值；

所述数据属性变换是对时间序列数据进行变换，所述时间序列数据包括电流、电压、功率，计算电流和电压在一个时间段内的不平衡度，利用功率计算负载率：

电压不平衡度：

式中U_max、U_min分别表示三相电压的最大值和最小值；

电流不平衡度：

式中I_max、I_min分别表示三相电流的最大值和最小值；

负载率η：

式中P_T为实际容量，是可实时获取的功率数据；P_R为变压器的额定容量；

步骤3：进行配电变压器故障预警的因素分析，分析不同因素对配电变压器故障的影响程度，从而确定因素的取舍及对应权重的大小，设配电变压器故障预警的因素权重为w_k，其中k为正整数，w_k表示第k个因素的权重；

步骤4：建立各因素与配电变压器故障率之间的函数关系，各函数之间相互独立；设因素为A_l，A₂，…，A_n，则对应的函数分别为y₁，y₂，…，y_n；

步骤5：根据各个因素的相应故障概率函数和权重，获得配电变压器的故障概率P，

步骤6：用历史故障数据和正常数据代入验证故障概率，如结果存在问题，则调整步骤3中的权重值，调整步骤4中的各因素和故障概率之间的函数关系；

所述步骤1中，所述配电变压器故障预警的因素包括电流、电压、功率、温度、降雨量、风速、湿度、运行年限、雷暴；

所述步骤3中，用序关系分析法确定配电变压器的故障因素的权重，计算步骤如下：

s1：确定序关系，对因素进行重要性排序，因素越重要，则其序关系越靠前，具体为：对于因素集{A_l，A₂，…，A_n}，A_k表示因素集中第k个因素，首先选出最重要的因素并将其记为A₁；在余下的因素中选出最重要的因素记为A₂；依次类推，最后留下的因素记为A_n，序关系的确定根据历史故障数据中各因素与故障率之间的相关性的大小确定；

采用Pearson相关分析法计算历史故障数据中各因素与故障率之间的相关性的大小：

其中，X代表维度影响因子，Y为配电变压器的故障率，依据相关系数的大小确定指标间的相关程度，并进行排序，去除相关性低于阈值的指标；

s2：给出因素间相对重要程度的比值判断；因素A_k-1与A_k的重要程度的比值判断为：

式中：w_k表示第k个因素的排序权重，r_k为重要程度的比值；依据不同因素与故障率之间的相关性并参考r_k赋值参考表决定r_k的取值：

r_k赋值参考表

s3：计算各因素的排序权重：

w_k-1＝r_kw_k，(k＝2,3,...,n-1,n)

w_k(k＝1,2,...,n-1,n)是因素A_l，A₂，…，A_n对应的权重。