[发明专利]利用漏感参数变化估计的变压器绕组变形在线检测方法

权利要求书

1.一种利用漏感参数变化估计的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：通过变压器设计的相关工程计算方法，理论推导出绕组端部由于变形后变短的百分比与绕组漏感参数值之间的函数关系式，其描述公式为：

式中，q为正常运行的纵向电感且其中，μ₀为真空磁导率，h为绕组高度，ρ₁为考虑到纵向磁场在绕组端部发生弯曲时的罗果夫斯基系数，w₁为高压绕组的匝数，S₁为纵向漏磁场面积，w为绕组端部由于变形后变短的百分比，Ls为绕组漏感参数值，p为变形系数且其中，ρ₂为考虑铁磁材料影响横向磁场的罗果夫斯基系数，S₂为横向漏磁场面积，b₁和b₂分别为高压绕组和低压绕组的厚度，δ₁₂为中间空道的宽度；

步骤2：针对绕组端部由于变形后变短的百分比与绕组漏感参数值之间的函数关系式通过数据拟合进行参数估计，得到变形检测整定曲线；

步骤3：利用变压器绕组参数稳态和暂态辨识方法得到绕组漏感参数的实时值，通过绕组漏感参数和变形检测整定曲线，进一步得出绕组端部变形百分数，即变压器绕组变形在线检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种利用漏感参数变化估计的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述的步骤2包括以下分步骤：

步骤201：通过电磁场分析计算形成绕组变形百分数和漏感参数样本；

步骤202：基于绕组变形百分数和漏感参数样本，通过Marquardt拟合法进行参数估计，得到绕组端部由于变形后变短的百分比与绕组漏感参数值之间的函数关系式中的参数，形成变形检测整定曲线。

3.根据权利要求2所述的一种利用漏感参数变化估计的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述的步骤202中通过Marquardt拟合法进行参数估计的过程包括以下步骤：

步骤2021：设定函数关系式中的参数所对应的初值，并代入至Marquardt拟合法中基于最小二乘原理而得出的目标函数中，得到新的估计值；

步骤2022：将新的估计值代入函数关系式中，计算实测值和估计值的均方根误差的适应度函数值；

步骤2023：将初始的惩罚因子按倍数增加，并将新的估计值作为新的初始值，再次代入至所述Marquardt拟合法中基于最小二乘原理而得出的目标函数中，得到后一次所对应的新的估计值；

步骤2024：基于后一次所对应的新的估计值再次得到新的实测值和估计值的均方根误差的适应度函数值，若该值小于等于上一次的适应度函数值时，执行步骤2025，反之，则返回步骤2023并循环执行计算直至该值小于等于上一次的适应度函数值时为止；

步骤2025：若后一次所对应的新的估计值与前一次的估计值的差值小于等于系统误差，则该后一次所对应的新的估计值即为绕组变形时的参数，反之，则返回步骤2023并循环执行计算直至后一次所对应的新的估计值与前一次的估计值的差值小于等于系统误差为止。

4.根据权利要求3所述的一种利用漏感参数变化估计的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述的步骤2021中的函数关系式中的参数所对应的初值，其描述公式为：

式中，p⁽⁰⁾和q⁽⁰⁾均为函数关系式中的参数所对应的初值，点(w_n1，L_sn1)、(w_n2，L_sn2)为已知绕组端部由于变形后变短的百分比以及绕组漏感参数值数据中的任意两点数据。

5.根据权利要求3所述的一种利用漏感参数变化估计的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述的步骤2022中的实测值和估计值的均方根误差的适应度函数值，其计算公式为：

式中，E(c)为实测值和估计值的均方根误差的适应度函数值，w_i为第i次计算中的绕组端部由于变形后变短的百分比，L_si为第i次计算中的绕组漏感参数值，n和i均为自然数。