基于多维度数据融合与分析的变压器移动监测评估模型设计_郑大鹏.pdf
《基于多维度数据融合与分析的变压器移动监测评估模型设计_郑大鹏.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于多维度数据融合与分析的变压器移动监测评估模型设计_郑大鹏.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、电子设计工程Electronic Design Engineering第31卷Vol.31第15期No.152023年8月Aug.2023收稿日期:2021-12-21稿件编号:202112137基金项目:内蒙古电力(集团)有限责任公司科技项目(2021-14)作者简介:郑大鹏(1983),男,内蒙古达拉特旗人,工程师。研究方向:带电检测。作为电力系统中的关键设备,变压器的安全、稳定运行日益受到各界关注。其一旦出现紧急故障,会影响电网的安全生产与人民生活,严重时甚至会基于多维度数据融合与分析的变压器移动监测评估模型设计郑大鹏,关 威,李崇宇,刘文杰,张桐瑜(内蒙古电力(集团)有限责任公司 鄂尔
2、多斯供电分公司,内蒙古 鄂尔多斯 017100)摘要:目前还没有仅靠一种手段就能有效诊断变压器状态的方案,而对变压器实施全方位、多维度在线监测,并融合多种手段进行状态分析具有较高的工程应用价值。针对电力变压器运行过程中数据种类繁多、状态评价中各指标不确定等问题,提出了一种基于多维度数据融合与分析的变压器移动监测评估模型。该模型筛选了具有代表性且能较全面反映变压器状态的监测量,并规定了移动监测平台设备的参数范围,进而深入研究了多维度数据融合分析算法。通过综合分析构建了一个更为全面的变压器健康状态评估模型,给出了各监测状态量的权重系数及评估流程,从而建立了完整的变压器状态评价体系。实际案例的测试结
3、果证明了所设计模型的有效性。关键词:数据融合;变压器;移动监测;状态评估中图分类号:TN-9文献标识码:A文章编号:1674-6236(2023)15-0126-05DOI:10.14022/j.issn1674-6236.2023.15.026Design of transformer movement monitoring and evaluation model based onmultidimensional data fusion and analysisZHENG Dapeng,GUAN Wei,LI Chongyu,LIU Wenjie,ZHANG Tongyu(Ordos Po
4、wer Supply Branch,Inner Mongolia Electric Power(Group)Co.,Ltd.,Ordos 017100,China)Abstract:At present,there is no scheme that can effectively diagnose the state of transformer by onlyone means.The implementation of omnidirectional multidimensional online monitoring of transformerand the integration
5、of various means for state analysis has high engineering application value.Aiming atthe problems of various data types and uncertain indexes in power transformer operation,a transformermovement monitoring and evaluation model based on multi dimensional data fusion and analysis isproposed.The model s
6、elects the monitoring quantity with representative performance to comprehensivelyreflect the transformer status,specifies the parameter range of mobile monitoring platform equipment,and deeply studies the multidimensional data fusion analysis algorithm.Through comprehensiveanalysis,a more comprehens
7、ive transformer health state evaluation model is constructed,the weightcoefficient and evaluation process of each monitoring state quantity are given,and a complete transformerstate evaluation system is established.The test results of actual cases prove the effectiveness of the modeldesigned in this
8、 paper.Keywords:data fusion;transformer;movement monitoring;condition assessment-126造成大范围停电,从而带来不可估量的经济损失1。所以对变压器进行全方位诊断,并实现检测其局部放电信号,进而提前发现变压器故障且及时采取措施,对电网的稳定运行极为重要。由于变压器运行环境复杂,现有监测装置通常是专项监测,仅能对变压器油中气体、局部放电与振动等进行单项监测2。此外,传统在线监测装置资金投入量大、成本较高。根据厂家产品特性,其种类较多且每套设备需独立安装,故难以实现大规模推广。随着变压器的复杂性不断提高,若仅依靠直接观测
9、及单一状态量分析来对变压器运行状态进行估计与故障诊断是不够充分的,且无法实现智能状态研判3-4。例如,基于蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)5-7的变压器故障诊断方法存在搜索时间长、易陷入局部最优、收敛速度较慢等问题。而专家系统评价的方法,则难以进行客观评价8-9。与此同时,人工神经网络(Artificial Neural Networks,ANNs)10-14依赖于大量的样本数据,隐式的评价模型也较难剖析因果关系。因此,为了准确地诊断变压器的运行状态,需要海量信息源进行融合及支持诊断。故该文首先选择合适的变压器监测状态量,并确定数据融合方法;再利用模糊匹配关联
10、规则的统计方法获取相应监测状态的权重系数;然后采用变压器健康指数法计算各变压器的健康值,以此建立更全面的变压器运行参数评价体系;最终通过实例验证了该文设计模型的准确性。1变压器多维度移动监测平台在传统单一方式的变压器在线监测设备基础上,结合多种状态量的分析,建立了基于六维度联合分析法的变压器移动式健康评估监测平台。1.1监测状态量1)局部放电超声信号。超声传感器采用高灵敏度差分振子,自感应无线同步,实时锁定放电相位。超声传感器呈矩阵式分布,采用脉冲包络时延技术确定缺陷点位置;2)局部放电高频信号。采用反馈式主动降噪高频局放干扰信号过滤技术,从源端排除了高频局放现场电磁干扰的问题,有效避免了干扰
11、信号对高频局放检测所带来的影响,从而提升了监测的准确度。高频监测模块采用百兆高速信号处理技术及局放脉冲缓存技术,真实呈现了局放脉冲;3)局放特高频信号。变压器绝缘材料的绝缘强度与击穿场强较高,小范围发生局放时会激发 GHz级别的电磁波。局放特高频检测(UHF)通过特高频传感器感知局放发生时的特高频电磁波信号,且根据现场情况,可采用内置式或外置式传感器来实现局放的带电检测及故障类型的定位与识别;4)油中气体含量。油色谱和微水监测单元的数据,可通过不同的分析方法来进行处理。大卫三角形通过对甲烷、乙烯、乙炔 3种气体分析进行故障类型判断;改良三比值法在 5 种特征气体中选取两种溶解度与扩散系数相近的
12、气体组成 3 对比值,并以不同的编码区分各种故障类型。基于非分散性红外线技术(Non-Dispersive Infra-Red,NDIR)的油气监测设备能够实现对 9 种气体及微水快速、准确的检测,其可靠性高、免维护、无载气且无标气;5)振动状态量。变压器绕组压紧力变化,绕组变形或内紧固件松动情况可由振动测量信号反映。利用小波变换对振动信号进行多分辨率分析,并依据各频段的能量分布绘出图形,以获得不同频段的能量百分比作为数据特征,进而诊断变压器部件松动缺陷;6)铁心接地电流。铁心电流监测模块具有趋势分析、频谱分析及波形分析的功能。趋势分析能够通过铁心电流监测值的增量判断变压器故障,波形与频谱分析
13、则能获得电流信号的波形及频域特征,利用此类分析方法可有效判断变压器铁心多点接地故障。此外,传感器采用三重屏蔽处理技术,故具有极强的抗干扰能力。1.2监测设备参数监测设备应具备自动、连续或周期性采集设备油中溶解气体、铁心和夹件接地电流、超声波局放、高频局放、振动等状态监测信息的功能。此外,设备应能够识别高频、特高频、超声局部放电相位分布图谱(Phase Resolved Partial Discharge,PRPD)、脉冲序列 相 位 分 布 图 谱(Phase Resolved Pluse Sequence,PRPS)和局部放电类型,并可判断变压器中的典型局部放电类型,还能监测油中溶解气体乙炔
14、、氢气、总烃监测量的幅值、绝对增量及相对增长速率等。表 1所示为变压器移动监测平台设备参数。对于铁芯夹件接地电流监测传感器与油色谱监测单元,市面上有众多采集设备,故采用主流监测装置即可。2多维度数据融合与分析算法变压器本体和套管的健康变化情况,可用短郑大鹏,等基于多维度数据融合与分析的变压器移动监测评估模型设计-127电子设计工程 2023年第15期路电流、漏油、末屏及介损等状态量评估。鉴于表征形式,提炼出高频局放、超声波局放、特高频局放、油气、铁心接地电流及振动 6 个维度的数据,并融合六维度数据联合分析变压器的健康状态。在变压器运行状态的模糊诊断模型中,多个单一的故障诊断结果能够产生相互关
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 多维 度数 融合 分析 变压器 移动 监测 评估 模型 设计 郑大鹏
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。