一种基于弗雷歇、SOM网络的变压器绕组频响在线监测方法与流程

本发明涉及变压器绕组，具体是指一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法。

背景技术：

1、变压器在电力系统中十分重要，电网安全必须要求变压器处于正常运行状态。而经数据统计，因绕组变形造成的变压器故障的事件数高达变压器故障总事件数的2/3，所以国家对变压器绕组的要求十分严格，一旦由于检测不准确或误判造成变压器发生故障，将会造成巨大的经济损失。因此及时发现变压器绕组变形，不仅便于维修人员的修理，且有效预防了变压器发生严重故障。

2、变压器在电力网络中占有十分重要的地位，而绕组变形是导致变压器故障主要的原因，若能在变压器不健康状态时就可以识别变压器绕组的变形，提前发现变压器的潜在问题，防止变压器在不健康状态下继续运行而导致严重故障，可以预防大部分变压器的故障发生，维修成本更低，且无需定时吊罩检查绕组变形状态。因此变压器绕组变形诊断在世界各国都得到了重视，部分国家甚至把变压器变形检测放在了变压器预防性试验的首位。国家电网发布的文件明确中规定了110kv及以上电压等级的变压器在出厂前都必须进行绕组检测，并记录原始数据，即使变压器运行正常，也应该每六年对绕组变形进行一次检测。

3、当前用于诊断绕组变形的方法有短路阻抗法、电容变化法、振动检测法、低压脉冲法、频率响应分析法、油色谱分析法等，其中应用最成熟是频率响应分析法，该方法被国家电力行业标准定为重要的诊断方法，但目前频响曲线法的研究还尚未成熟，存在频响曲线统计指标存在诊断不准确，诊断过程复杂，且难以区分不同程度与类型的变形等问题，所以目前仍然主要依靠人工经验来对频响曲线进行诊断，导致诊断过程复杂，诊断结果不准确。

4、目前频率响应分析法主要存在的问题是在衡量频响曲线的一致性时缺乏有效的统计指标，在识别绕组变形时存在对于不同程度的变形灵敏度较低的问题，导致难以对绕组的变形情况进行准确的判定，十分容易因为测量时的操作不同与采集频响曲线时受到干扰，导致统计指标无法检测变化从而误判。且在识别变形时需要对频响曲线进行分段处理，容易因为分段不合理而导致诊断不准确。

5、所以，一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法成为人们亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，用于绕组频响曲线的小样本分类方法，在数据较少的情况下仍能取得较好的分类结果，准确判定出绕组的变形类型，从而更好的对变压器绕组进行有针对性的预判与维修。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，包括以下步骤，

3、s1、采用弗雷歇距离方法对绕组进行建模，然后通过在变压器工作的时候加入扫频信号，将得到的信号绘制为频响曲线；观察变形后的频响曲线是否符合各个变形对频响曲线造成的影响规律，若有异常则应重新修改参数并确定模型，反之则可以记录此时的频响数据；

4、s2、在对频响数据处理之后，对绕组变形程度进行分析，进一步对绕组变形进行诊断确定其变形类型；

5、s3、构造基于som网络对绕组的变形进行分类，给出判定结果，包括健康绕组、局部压缩变形、局部拉伸变形、整体压缩变形、整体拉伸变形。

6、本发明与现有技术相比的优点在于：

7、1、本发明结合了弗雷歇和som网络，提高了变压器绕组频响在线监测的准确性和可靠性。

8、2、弗雷歇距离方法建模，加入扫频信号，绘制频响曲线，直观观察绕组的变形情况。

9、3、增加了对绕组健康状态和各种变形类型的判定的清晰度和可靠性。

10、4、提高了变压器的安全性和可靠性，因为可以更准确地监测变压器绕组的状态。

11、5、降低了诊断的误判率，从而减少了维修和替换绕组的成本和停机时间。

技术特征：

1.一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：采用弗雷歇距离计算频响数据的方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：采用弗雷歇距离检测频响曲线的方法如下：

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：构造适用于诊断绕组变形分类的som网络的方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：输入与输出层的设计方法如下：

6.根据权利要求5所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：权值初始化及权调整的方法如下：

7.根据权利要求6所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：获胜神经元寻找原则如下：

8.根据权利要求7所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：优胜邻域的设计方法如下：

9.根据权利要求8所述的一种基于弗雷歇、som网络的变压器绕组频响在线监测方法，其特征在于：利用som网络对绕组的变形进行分类的方法如下：

技术总结
本发明公开了一种基于弗雷歇、SOM网络的变压器绕组频响在线监测方法，涉及变压器绕组技术领域，包括以下步骤，采用弗雷歇距离方法对绕组进行建模，然后通过在变压器工作的时候加入扫频信号，将得到的信号绘制为频响曲线；观察变形后的频响曲线是否符合各个变形对频响曲线造成的影响规律，若有异常则应重新修改参数并确定模型，反之则可以记录此时的频响数据；在对频响数据处理之后，对绕组变形程度进行分析，进一步对绕组变形进行诊断确定其变形类型；构造基于SOM网络对绕组的变形进行分类，给出判定结果。本发明结合了弗雷歇和Som网络，提高了变压器绕组频响在线监测的准确性和可靠性。增加了对绕组健康状态和各种变形类型的判定的清晰度和可靠性。

技术研发人员：邓勇,王志川,柏松,金卓睿,刘睿,况松陵,李林,张榆,廖文龙,邓强强,杨玥坪,冯藩,何滔,黄华林,段亮,杜刘森,曾清竹,唐可,徐昆,黄婷婷
受保护的技术使用者：成都工百利自动化设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23