[发明专利]基于高维线性模型变点估计的油浸式变压器故障预警方法

摘要

本发明公开了一种基于高维线性模型变点估计的油浸式变压器的故障预警方法，通过对选取的若干个油浸式变压器故障相关指标所建立的高维线性模型进行适应的群拉索估计，得到了高维线性模型中的变点位置，以变点出现的位置作为油浸式变压器故障预警的位置，实现了对变压器故障的预警。相对于其他故障预测方法，本发明只需要油浸式变压器绝缘油内溶解的特征气体浓度，而不需要其他额外的设备。同时，本发明适用性广泛，可以适用于油浸式变压器内部产生的各种故障类型。

主权项

一种基于高维线性模型变点估计的油浸式变压器的故障预警方法，包括如下步骤：(1)选取p种油浸式变压器故障相关指标，分别记为y1,y2,...,yi,...,yp，其中，yi＝(yi,1,yi,2,..,yi,t,..,yi,n)T，yi,t表示第i种油浸式变压器故障相关指标在t时刻的值；(2)根据挑选的p种油浸式变压器故障相关指标，建立多变点的高维线性模型如下：yi,t=xitTβ1+eit,1≤t<a1xitTβ2+eit,a1≤t<a2......xitTβj+1+eit,aj≤t<aj+1......xitTβsn+1+eit,asn≤t<n]]>其中，向量xit是d维解释变量，向量βj是非零的d维未知参数，eit是误差项，sn是未知变点数；aj,j＝1,2,...,sn表示未知变点的位置；做符号变换y＝(y(1),...,y(n))T,e＝(e(1),...,e(n))T,意味着参数βj+1≠βj，即aj为模型的变点位置)，X=X(1)00...0X(2)X(2)0...0............X(n)X(n)X(n)...X(n)]]>则多变电的高维线性模型转化为矩阵形式y＝Xθ+e；(3)通过适应性群拉索估计对多变点的高维线性模型y＝Xθ+e中的参数θ进行估计，得到该多变点的高维线性模型中变点位置；θ的群拉索估计量为：θ^=argminθ{||y-Xθ||2+λnΣt=1nd||θ~(t)||v||θ(t)||}]]>其中，θ~(1)=1d(X(1)TX(1))-1X(1)Ty(1)]]>θ~(t)=1d(X(t)TX(t))-1X(t)Ty(t)-1d(X(t-1)TX(t-1))-1X(t-1)Ty(t-1)]]>||·||表示·的欧式空间范数，d是解释变量xit的维度；λn和v为调节参数；参数v＝1，参数λn通过贝叶斯信息准则来选取：λ=(LL,..,λn)=argminλ(log(1N||y-Xθ^||2)+dfNlog(N))]]>其中，(4)变点位置得到之后，在样本数据中，以不晚于故障出现的最后一个变点位置为变压器故障预警位置，变压器故障预警位置与故障位置之间的时间为故障平均预警时间。