CN105205590A - 一种变压器健康状态分析的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变压器健康状态分析的方法，包括以变压器正常老化及绝缘运行作为健康指数分析目标，确定二者分别对应的权重赋值；在正常老化中，得到本体健康指数；在绝缘运行中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系的健康指数及对应的权重值，并根据绝缘运行的权重赋值，得到所选各指标体系的新权重值；计算正常老化的权重赋值与本体健康指数乘积，及计算绝缘运行所选各指标体系的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并将计算出的多个乘积累加的和值作为综合健康指数。实施本发明，能够提高变压器健康状态评估、缺陷诊断的准确性和可靠性，为智能电网智能决策及分析提供信息支撑和技术基础保障。

Description

一种变压器健康状态分析的方法和系统

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器健康状态分析的方法和系统。

背景技术

电力变压器是电网能量传输的核心部件，在电力系统中处于极其重要的地位，其安全运行是电网安全、可靠、稳定运行的首要保证。根据国际大电网会议对部分国家输变电设备使用寿命的统计，目前变压器设备平均设计寿命在40-45年，由于实际运行情况及负荷变化的差异，因此运行中的变压器实际剩余寿命差别较大。

为了避免盲目更换变压器带来巨大的经济损失，以及无依据继续运行造成的安全隐患，有必要利用现代技术和分析手段对在役变压器的健康状态进行评估，通过必要的监测和试验手段有效地确定其所处的绝缘寿命阶段，实现变压器在确保安全运行可靠性前提下最大限度地利用其使用寿命。同时，对变压器进行有效、准确的监测与诊断，是提高供电可靠性及电网运行智能化水平的重要途径，而设备的状态评价与检修，将显著提高设备的可靠性水平和检修效率。

已应用的变压器设备的在线监测系统与生产管理系统大都相互独立，而且不同的在线监测系统往往功能单一且通讯标准不一，因此难以进行系统集成和信息融合共享，使得多参量的信息融合共享和综合评估诊断等技术发展较慢，不适应智能电网的要求。随着智能电网的发展、智能变电站的建设以及智能电力设备的逐步应用，设备在线监测装置应用越来越广泛，电力设备巡检和试验、带电检测、在线监测、运行工况、环境气象以及设备台账等信息的网络化集成和共享是设备状态监测和评估发展的必然趋势，使得基于电力设备多源信息、多维参量的综合评估与缺陷诊断为可能。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种变压器健康状态分析的方法和系统，能够提高变压器健康状态评估、缺陷诊断的准确性和可靠性，为智能电网智能决策及分析提供信息支撑和技术基础保障。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种变压器健康状态分析的方法，所述方法包括：

以变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态作为健康指数分析目标，并分别确定所述变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态的权重赋值；其中，所述正常老化健康状态的权重赋值与绝缘运行健康状态的权重赋值相加之和为1；

在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数；

在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值；

计算所述正常老化健康状态的权重赋值与所述变压器本体健康指数乘积，以及计算所述绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并进一步将所述计算出的多个乘积累加的和值作为所述变压器的综合健康指数。

其中，所述方法进一步包括：

将所述计算出的多个乘积累加的和值通过预设的修正系数进行修正，并进一步所述得到的修正值作为所述变压器的综合健康指数。

其中，所述在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数的具体步骤包括：

确定所述变压器的相关信息，并将所述确定的相关信息导入至公式中，得到所述变压器本体健康指数HI；其中，所述相关信息包括初始健康指数HI₀、老化系数B、投运年份T₁以及健康预测年份T₂。

其中，所述老化系数B通过所述变压器的负荷系数及其对应的环境系数计算获得；其中，所述负荷系数由所述变压器运行中所承载的负荷率确定，取值范围为(1，1.6)；所述环境系数由所述变压器的所处环境恶劣等级确定，取值范围为(1，1.3)。

其中，所述在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值的具体步骤包括：

选择多个指标体系，确定所选各指标体系所含的指标，并从变压器的历史数据中获取各指标对应的数据；

基于层次分析法，构建出由各指标体系形成的第一层同型矩阵以及各指标体系分别对应的由其内所含指标形成的第二层同型矩阵，并根据预设的赋值表给所述第一层同型矩阵及多个所述第二层同型矩阵进行赋值，待所述已赋值同型矩阵均满足预定条件后，得到所选各指标体系对应的权重值及其所含各指标对应的权重值；

对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数；

将所述绝缘运行健康状态的权重赋值分别与所述得到的所选各指标体系对应的权重值相乘，得到所选各指标体系的新权重值。

其中，所述对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数的具体步骤包括：

采用最小二乘法对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行拟合，并根据预设的拟合模型，得到所选各指标体系下各指标的得分；

将所述得到的所选各指标体系下各指标的得分及其对应的权重值相乘，得到各指标体系下各指标的乘积，并将所选各指标体系分别基于同一指标体系下各指标的乘积相加，得到所选各指标体系对应的健康指数。

其中，所述各指标体系包括油中溶解碳氢气体含量、油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能；其中，所述油中溶解碳氢气体含量所含的指标包括H₂含量、CH₄含量、C₂H₆含量、C₂H₄含量和C₂H₂含量；所述油中溶解碳氧气体含量所含的指标包括CO含量、CO₂含量及CO与CO₂二者含量总和；所述油品质因子所含的指标包括酸值、击穿电压、微水和介质损耗；所述电气性能所含的指标包括吸收比、介质损耗因素和三相最大相间差。

本发明实施例还提供了一种变压器健康状态分析的系统，所述系统包括：

权重配比单元，用于以变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态作为健康指数分析目标，并分别确定所述变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态的权重赋值；其中，所述正常老化健康状态的权重赋值与绝缘运行健康状态的权重赋值相加之和为1；

正常老化下健康指数获取单元，用于在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数；

绝缘运行下健康指数获取单元，用于在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值；

综合健康指数获取单元，用于计算所述正常老化健康状态的权重赋值与所述变压器本体健康指数乘积，以及计算所述绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并进一步将所述计算出的多个乘积累加的和值作为所述变压器的综合健康指数。

其中，所述系统还包括：

综合健康指数修正单元，用于将所述计算出的多个乘积累加的和值通过预设的修正系数进行修正，并进一步所述得到的修正值作为所述变压器的综合健康指数。

其中，所述绝缘运行下健康指数获取单元包括：

指标体系选择及数据采集模块，用于选择多个指标体系，确定所选各指标体系所含的指标，并从变压器的历史数据中获取各指标对应的数据；

指标体系及各指标权重值获取模块，用于基于层次分析法，构建出由各指标体系形成的第一层同型矩阵以及各指标体系分别对应的由其内所含指标形成的第二层同型矩阵，并根据预设的赋值表给所述第一层同型矩阵及多个所述第二层同型矩阵进行赋值，待所述已赋值同型矩阵均满足预定条件后，得到所选各指标体系对应的权重值及其所含各指标对应的权重值；

指标体系健康指数获取模块，用于对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数；

指标体系新权重值获取模块，用于将所述绝缘运行健康状态的权重赋值分别与所述得到的所选各指标体系对应的权重值相乘，得到所选各指标体系的新权重值。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，由于结合变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态(包括多个指标体系，如油中溶解碳氢气体含量、油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能等)的多特征量数据对变压器的健康状态进行综合分析，有效提高变压器设备评估与诊断的实时性和准确性，为智能电网智能决策及分析提供信息支撑和技术基础保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的一种变压器健康状态分析的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种变压器健康状态分析的系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种变压器健康状态分析的方法，所述方法包括：

步骤S101、以变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态作为健康指数分析目标，并分别确定所述变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态的权重赋值；其中，所述正常老化健康状态的权重赋值与绝缘运行健康状态的权重赋值相加之和为1；

具体过程为，由于变压器的健康往往体现在正常老化及运行过程中，因此在分析过程中，变压器的健康指数划分为正常老化健康状态及绝缘运行健康状态，并可根据设计需要及对变压器健康影响的重要性，分别赋予正常老化健康状态及绝缘运行健康状态不同的权重值，二者的权重赋值相加为1。

步骤S102、在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数；

具体过程为，确定变压器的相关信息，并将确定的相关信息导入至公式(1)中，得到变压器本体健康指数；

$HI={\mathrm{HI}}_0\×e^{B\×(T_2-T_1)}---\left(1\right);$

式(1)中，HI为变压器本体健康指数；HI₀为初始健康指数，一般为变压器投运时的健康指数，值为0.5；B为老化系数；T₁为投运年份，其为全新设备HI₀对应的年份；T₂为健康预测年份，即要计算HI的年份。应当说明的是，本体健康指数HI的取值范围为0-10，其值越低表示的设备状态越好。

在本发明实施例中，老化系数B通过变压器的负荷系数及其对应的环境系数计算获得；其中，负荷系数由变压器运行中所承载的负荷率确定，取值范围为(1，1.6)；环境系数由变压器的所处环境恶劣等级确定，取值范围为(1，1.3)。

具体为，设T'_exp，为变压器设预期运行年限，当变压器运行T'_exp年后，其健康状态明显劣化，处于寿命的终结，此时其健康指数将达到6.5；变压器初始健康水平指数HI₀一般为变压器投运时的健康指数，一般取0.5。

在老化系数的确定过程中，老化系数B根据公式(2)确定：

$B=\frac{\ln 6.5-\ln 0.5}{T_2-T_1}=\frac{\ln 6.5/0.5}{{T^{\′}}_{\exp }}---\left(2\right);$

而式(2)中的设备预期寿命T'_exp根据公式(3)进行确定，首先根据设备的厂家和型号规格设定一个预期的使用寿命T_exp，再利用负荷系数f_L和环境系数f_E对其进行修正；

${T^{\′}}_{\exp }=\frac{T_{\exp }}{f_L\×f_E}---\left(3\right);$

式(3)中，负荷系数f_L根据负荷率确定，其中，变压器负荷率是指变压器运行中所承载的平均负荷与变压器额定容量之比，负荷系数取值范围通常为(1，1.6)；环境系数f_E根据环境恶劣等级确定，取值范围为(1，1.3)。

步骤S103、在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值；

具体过程为，步骤S1、选择多个指标体系，确定所选各指标体系所含的指标，并从变压器的历史数据中获取各指标对应的数据；其中，各指标体系包括油中溶解碳氢气体含量、油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能；其中，油中溶解碳氢气体含量所含的指标包括H₂含量、CH₄含量、C₂H₆含量、C₂H₄含量和C₂H₂含量；油中溶解碳氧气体含量所含的指标包括CO含量、CO₂含量及CO与CO₂二者含量总和；油品质因子所含的指标包括酸值、击穿电压、微水和介质损耗；电气性能所含的指标包括吸收比、介质损耗因素和三相最大相间差；

步骤S2、基于层次分析法，构建出由各指标体系形成的第一层同型矩阵以及各指标体系分别对应的由其内所含指标形成的第二层同型矩阵，并根据预设的赋值表给第一层同型矩阵及多个第二层同型矩阵进行赋值，待已赋值同型矩阵均满足预定条件后，得到所选各指标体系对应的权重值及其所含各指标对应的权重值；

具体为，S21、构建出由各所选指标体系形成的第一层同型矩阵以及各所选指标体系分别由其内所含指标形成的第二层同型矩阵；其中，同型矩阵为行列相等的矩阵 $A=\left[\begin{array}{cccc}{a}_{11}& a_{12}& ...& a_{1n}\\ a_{21}& a_{22}& ...& a_{2n}\\ ...& ...& ...& ...\\ a_{n1}& a_{n2}& ...& a_{nn}\end{array}\right];a_{11},a_{12},a_{21},...,a_{nn}$ 为同型矩阵A中的赋值项；n为指标评价的个数及矩阵的阶数，其为自然数；

S22、通过专家评审得出同层次指标之间的相对重要性的判断结果，并根据所述预设的赋值表给第一层同型矩阵及多个第二层同型矩阵进行赋值；

具体为，第一层同型矩阵及多个第二层同型矩阵中赋值项a_ij数值均通过预设的赋值表定义成已赋值同型矩阵，该赋值表采用1到9的度量法，其标准设置如下：

当认为i指标与j指标同等重要时，则a_ij＝1，a_ji＝1；

当认为i指标比j指标稍重要时，则a_ij＝3，a_ji＝1/3；

当认为i指标比j指标明显重要时，则a_ij＝5，a_ji＝1/5；

当认为i指标比j指标强烈重要时，则a_ij＝7，a_ji＝1/7；

当认为i指标比j指标极端重要时，则a_ij＝9，a_ji＝1/9；

介于两者判断尺度之间的可赋2、4、6、8和1/2、1/4、1/6、1/8各值；其中，i和j均为自然数；a_ij为已赋值同型矩阵中第i行第j列上的赋值项，a_ji为已赋值同型矩阵中第j行第i列上的赋值项。

S23、计算出已赋值同型矩阵分别对应的最大特征值λ_max，并根据公式(4)，计算出已赋值同型矩阵分别对应的一致性指标CI：

$CI=\frac{{\mathrm{\λ}}_{max}-n}{n-1}---\left(4\right),$

式(4)中，CI为一致性指标；

S24、在预设的一致性指标数值表中分别查找到所述已赋值同型矩阵分别对应的数值RI，并根据公式(5)：

$CR=\frac{CI}{RI}---\left(5\right),$

计算出已赋值同型矩阵分别对应的一致性比例CR；其中，CR为一致性比例，RI为所述预设的一致性指标数值表中的值；

在本发明实施例中，预设的一致性指标数值表，如下表所示：

n	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										RI	0	0	0.52	0.89	1.12	1.24	1.36	1.41	1.46

当n＝1或n＝2时，认为CR＝0，当n≥3时，利用得到的CI和RI及式(5)计算一致性比例CR。

S25、判断已赋值同型矩阵分别对应的一致性比例CR是否均小于预设的比例阈值；如果是，则执行下一步骤S26，如果否，则跳转到步骤S27；

在本发明实施例中，预设的比例阈值为0.1，当CR＜0.1时，认为同型矩阵A的一致性是可以接受的，执行下一步骤S26，否则跳转到步骤S27，对同型矩阵A重新赋值进行适当调整。

S26、确定满足条件，计算出已赋值的同型矩阵分别对应于最大特征值λ_max的特征向量B＝(b₁,b₂,...,b_n)，并根据公式(6)：

$w_i=\frac{b_i}{\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{b}_j}---\left(6\right),$

可得到各所选指标体系的权重值及所含各指标的权重值；其中，ω_i为第i个指标的权重值，b_i和b_j分别为特征向量B中第i个向量和第j个向量；

应当说明的是，如果i为第一层同型矩阵对应的指标时，ω_i为各指标体系对应的权重值；如果i为第二层同型矩阵对应的指标时，ω_i为指标体系下各指标对应的权重值。

S27、根据预设的赋值表，对一致性比例CR大于所述预设的比例阈值的一个或多个同型矩阵分别进行重新赋值后，返回步骤S23。

步骤S3、对所选各指标体系分别基于同一指标体系下得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数；

具体为，采用最小二乘法对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行拟合，并根据预设的拟合模型，得到所选各指标体系下各指标的得分；

将得到的所选各指标体系下各指标的得分及其对应的权重值相乘，得到各指标体系下各指标的乘积，并将所选各指标体系分别基于同一指标体系下各指标的乘积相加，得到所选各指标体系对应的健康指数。

作为一个例子，以油中溶解碳氢气含量反映的健康指数HI_C,H为例说明，根据H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄和C₂H₂五种气体的测试结果进行拟合，分别对五种气体引入分段量化方法，根据拟合模型F_i＝ax_i+b(此时，i为1、2、3、4、5，其分别表示五种气体)的形式给出。

当采用最小二乘法确定了系数a和b之后，可分别得到五种气体的得分F_C,H(i)，并按公式(7)，可求出油中溶解碳氢气含量反映的健康指数HI_C,H：

${\mathrm{HI}}_{C,H}=\underset{i=1}{\overset{5}{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_i{F}_{C,H}\left(i\right)---\left(7\right);$

式(7)中，ω_i为指标H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄和C₂H₂五种气体分别对应的权重值。

步骤S3、将绝缘运行健康状态的权重赋值分别与得到的所选各指标体系对应的权重值相乘，得到所选各指标体系的新权重值。

作为一个例子，绝缘运行健康状态的权重赋值为0.8时，计算出的油中溶解碳氢气体含量、油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能对应的权重值分别为0.35、0.28、0.22和0.15，则得到的油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能对应的新权重值分别为0.28、0.224、0.176和0.12。

步骤S104、计算所述正常老化健康状态的权重赋值与所述变压器本体健康指数乘积，以及计算所述绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并进一步将所述计算出的多个乘积累加的和值作为所述变压器的综合健康指数。

具体过程为，计算正常老化健康状态的权重赋值与变压器本体健康指数乘积，计算绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，将获取到的所有乘积累加，得到变压器的综合健康指数。

作为一个例子，正常老化健康状态的权重赋值为0.2，变压器本体健康指数为a，绝缘运行健康状态下的各指标体系包括油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能，分别对应的新权重值分别为0.28、0.224、0.176和0.12，分别对应的健康指数为b1、b2、b3和b4，则变压器的综合健康指数＝0.2*a+(0.28*b1+0.224*b2+0.176*b3+0.12*b4)。

为了更好的分析出变压器的健康状态，因此方法进一步包括：

将所述计算出的多个乘积累加的和值通过预设的修正系数进行修正，并进一步所述得到的修正值作为所述变压器的综合健康指数。

具体为，变压器的缺陷修正系数f是根据变压器过去5年中发生的各类故障缺陷等级次数乘以对应的缺陷等级，累加得到变压器的缺陷等级，根据缺陷等级而确定的，取值范围为(1，1.5)。

可以理解的是，可以利用变压器的综合健康指数，推导出变压器的未来使用寿命。作为一个例子，设置变压器的最终健康指数阈值，通过最终健康指数阈值与综合健康指数之间的差值除以老化系数，得到变压器的未来使用寿命。

如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种变压器健康状态分析的系统，所述系统包括：

权重配比单元210，用于以变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态作为健康指数分析目标，并分别确定所述变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态的权重赋值；其中，所述正常老化健康状态的权重赋值与绝缘运行健康状态的权重赋值相加之和为1；

正常老化下健康指数获取单元220，用于在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数；

绝缘运行下健康指数获取单元230，用于在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值；

综合健康指数获取单元240，用于计算所述正常老化健康状态的权重赋值与所述变压器本体健康指数乘积，以及计算所述绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并进一步将所述计算出的多个乘积累加的和值作为所述变压器的综合健康指数。

其中，所述系统还包括：

综合健康指数修正单元250，用于将所述计算出的多个乘积累加的和值通过预设的修正系数进行修正，并进一步所述得到的修正值作为所述变压器的综合健康指数。

其中，所述绝缘运行下健康指数获取单元230包括：

指标体系选择及数据采集模块2301，用于选择多个指标体系，确定所选各指标体系所含的指标，并从变压器的历史数据中获取各指标对应的数据；

指标体系及各指标权重值获取模块2302，用于基于层次分析法，构建出由各指标体系形成的第一层同型矩阵以及各指标体系分别对应的由其内所含指标形成的第二层同型矩阵，并根据预设的赋值表给所述第一层同型矩阵及多个所述第二层同型矩阵进行赋值，待所述已赋值同型矩阵均满足预定条件后，得到所选各指标体系对应的权重值及其所含各指标对应的权重值；

指标体系健康指数获取模块2303，用于对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数；

指标体系新权重值获取模块2304，用于将所述绝缘运行健康状态的权重赋值分别与所述得到的所选各指标体系对应的权重值相乘，得到所选各指标体系的新权重值。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，由于结合变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态(包括多个指标体系，如油中溶解碳氢气体含量、油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能等)的多特征量数据对变压器的健康状态进行综合分析，有效提高变压器设备评估与诊断的实时性和准确性，为智能电网智能决策及分析提供信息支撑和技术基础保障。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种变压器健康状态分析的方法，其特征在于，所述方法包括：

以变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态作为健康指数分析目标，并分别确定所述变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态的权重赋值；其中，所述正常老化健康状态的权重赋值与绝缘运行健康状态的权重赋值相加之和为1；

在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数；

在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值；

计算所述正常老化健康状态的权重赋值与所述变压器本体健康指数乘积，以及计算所述绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并进一步将所述计算出的多个乘积累加的和值作为所述变压器的综合健康指数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

将所述计算出的多个乘积累加的和值通过预设的修正系数进行修正，并进一步所述得到的修正值作为所述变压器的综合健康指数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数的具体步骤包括：

确定所述变压器的相关信息，并将所述确定的相关信息导入至公式中，得到所述变压器本体健康指数HI；其中，所述相关信息包括初始健康指数HI₀、老化系数B、投运年份T₁以及健康预测年份T₂。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述老化系数B通过所述变压器的负荷系数及其对应的环境系数计算获得；其中，所述负荷系数由所述变压器运行中所承载的负荷率确定，取值范围为(1，1.6)；所述环境系数由所述变压器的所处环境恶劣等级确定，取值范围为(1，1.3)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值的具体步骤包括：

选择多个指标体系，确定所选各指标体系所含的指标，并从变压器的历史数据中获取各指标对应的数据；

基于层次分析法，构建出由各指标体系形成的第一层同型矩阵以及各指标体系分别对应的由其内所含指标形成的第二层同型矩阵，并根据预设的赋值表给所述第一层同型矩阵及多个所述第二层同型矩阵进行赋值，待所述已赋值同型矩阵均满足预定条件后，得到所选各指标体系对应的权重值及其所含各指标对应的权重值；

对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数；

将所述绝缘运行健康状态的权重赋值分别与所述得到的所选各指标体系对应的权重值相乘，得到所选各指标体系的新权重值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数的具体步骤包括：

采用最小二乘法对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行拟合，并根据预设的拟合模型，得到所选各指标体系下各指标的得分；

将所述得到的所选各指标体系下各指标的得分及其对应的权重值相乘，得到各指标体系下各指标的乘积，并将所选各指标体系分别基于同一指标体系下各指标的乘积相加，得到所选各指标体系对应的健康指数。

7.如权利要求1、4至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述各指标体系包括油中溶解碳氢气体含量、油中溶解碳氧气体含量、油品质因子和电气性能；其中，所述油中溶解碳氢气体含量所含的指标包括H₂含量、CH₄含量、C₂H₆含量、C₂H₄含量和C₂H₂含量；所述油中溶解碳氧气体含量所含的指标包括CO含量、CO₂含量及CO与CO₂二者含量总和；所述油品质因子所含的指标包括酸值、击穿电压、微水和介质损耗；所述电气性能所含的指标包括吸收比、介质损耗因素和三相最大相间差。

8.一种变压器健康状态分析的系统，其特征在于，所述系统包括：

权重配比单元，用于以变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态作为健康指数分析目标，并分别确定所述变压器正常老化健康状态及绝缘运行健康状态的权重赋值；其中，所述正常老化健康状态的权重赋值与绝缘运行健康状态的权重赋值相加之和为1；

正常老化下健康指数获取单元，用于在所述变压器正常老化健康状态中，获取所述变压器本体的相关信息，得到所述变压器本体健康指数；

绝缘运行下健康指数获取单元，用于在所述变压器绝缘运行健康状态中，选择多个指标体系，根据预设的处理规则，得到所选各指标体系对应的健康指数及其对应的权重值，并根据所述绝缘运行健康状态的权重赋值，对所选各指标体系的权重值进行重新计算，得到所选各指标体系的新权重值；

综合健康指数获取单元，用于计算所述正常老化健康状态的权重赋值与所述变压器本体健康指数乘积，以及计算所述绝缘运行健康状态下所选各指标体系对应的健康指数及其对应的新权重值的乘积，并进一步将所述计算出的多个乘积累加的和值作为所述变压器的综合健康指数。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

综合健康指数修正单元，用于将所述计算出的多个乘积累加的和值通过预设的修正系数进行修正，并进一步所述得到的修正值作为所述变压器的综合健康指数。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述绝缘运行下健康指数获取单元包括：

指标体系选择及数据采集模块，用于选择多个指标体系，确定所选各指标体系所含的指标，并从变压器的历史数据中获取各指标对应的数据；

指标体系及各指标权重值获取模块，用于基于层次分析法，构建出由各指标体系形成的第一层同型矩阵以及各指标体系分别对应的由其内所含指标形成的第二层同型矩阵，并根据预设的赋值表给所述第一层同型矩阵及多个所述第二层同型矩阵进行赋值，待所述已赋值同型矩阵均满足预定条件后，得到所选各指标体系对应的权重值及其所含各指标对应的权重值；

指标体系健康指数获取模块，用于对所选各指标体系分别基于同一指标体系下所述得到的各指标对应的数据进行处理，得到所选各指标体系下各指标的得分，并根据所选各指标体系下得到的各指标得分及各指标对应的权重值，得到所选各指标体系对应的健康指数；

指标体系新权重值获取模块，用于将所述绝缘运行健康状态的权重赋值分别与所述得到的所选各指标体系对应的权重值相乘，得到所选各指标体系的新权重值。