CN106124878A - 集成变压器健康监测架构 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及集成变压器健康监测架构和关联过程。在一个实施例中，一种方法能够提供：从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从至少一个监测诊断M&D装置接收变压器的健康监测数据；使用公共时间参考分析接收的保护数据和接收的健康监测数据；至少部分基于对所接收保护数据和所接收健康监测数据的分析，监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障；以及响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，产生指令以改变所述变压器的操作。

Description

集成变压器健康监测架构

技术领域

本公开涉及变压器，更具体而言，涉及集成变压器健康监测架构和关联过程。

背景技术

在监测电力变压器的数据时，可以利用一种或多种装置收集数据。这些装置可以包括一种或多种装置类型的装置。不过，不同装置类型的装置可能以不同速率收集数据。使用各种装置类型和数据收集速率的多个装置可能增加与利用所收集数据相关联的时间和成本。

发明内容

可以通过本公开的特定实施例解决以上部分或者全部问题。某些实施例可包括集成变压器健康监测架构和关联过程。其他实施例可以包括用于向普通系统中集成多个用于监测电力变压器健康的装置和方法。根据本公开的一个实施例，一种方法可以包括从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从至少一个监测诊断(M&D)装置接收变压器的健康监测数据；使用公共时间参考分析接收的保护数据和接收的健康监测数据；至少部分基于对所接收保护数据和所接收健康监测数据的分析，监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障；以及响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，而产生指令以改变所述变压器的操作。

根据本公开的另一个实施例，一种系统可以包括保护继电器以及监测诊断(M&D)装置。系统还可以包括具有计算机可执行指令的处理器。一种计算机可执行指令可以用于：从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从所述至少一个监测诊断(M&D)装置接收所述变压器的健康监测数据；使用公共时间参考，分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；至少部分基于对接收的保护数据和接收的健康监测数据的分析，监测、分析、诊断或预测变压器的故障；以及响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，而产生指令以改变所述变压器的操作。

此外，根据本公开的另一个实施例，可以提供存储计算机可执行指令的一个或多个非暂态计算机可读介质。在由至少一个处理器执行时，计算机可执行指令可以令至少一个处理器执行如下操作：从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从至少一个监测诊断(M&D)装置接收变压器的健康监测数据；使用公共时间参考分析接收的保护数据和接收的健康监测数据；至少部分基于对所接收保护数据和所接收健康监测数据的分析，监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障；以及响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，而产生指令以改变所述变压器的操作。

根据以下详细描述、附图及所附权利要求，本公开的其他实施例、系统、方法、设备、外观和特征将变得显而易见。

附图说明

参考附图阐述了详细描述，附图未必是按比例绘制的。在不同附图中使用相同的附图标记表示类似或相同的项目。

图1示出了根据本公开的一个实施例，用于集成变压器健康监测架构的范例系统环境。

图2为过程流程示例图，示出了根据本公开一个实施例，响应于判定变压器发生某一事件(例如，在异常工作状况期间)而收集数据的范例方法的细节。

图3为过程流程示例图，示出了根据本公开一个实施例，在正常工作状况期间收集数据，确定从保护继电器装置接收的数据和从监测诊断(M&D)装置接收的数据之间的时间戳偏移，以及对数据和/或装置进行时间同步的范例方法的细节。

图4为流程图，示出了根据本公开一个实施例，用于对变压器的保护数据和健康监测数据进行相关的范例方法的细节。

图5是根据本公开的一个实施例，用于集成变压器健康监测架构的范例计算环境的方框图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更充分地描述例示性实施例，在附图中可能示出了本公开的一些但并非全部实施例。本公开可以实现于很多不同形式中，不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开将满足适用的法律要求。如上所述，相似的数字指示相同的元件。

本公开的特定实施例涉及向公共系统中集成一个或多个监测诊断(M&D)装置等。如本文中使用的，M&D装置可以是指任何类型的保护继电器装置、分解气体分析(DGA)装置、输入/输出(IO)装置、传感器测量装置、控制装置、健康和/或状况监测装置、计算装置、分析装置、智能电子装置、合并单元等。可以将一个或多个M&D装置集成到公共系统中，从而可以收集、存储和/或在系统中各装置之间共享各种类型的数据。例如，本公开的系统实施例可以包括保护继电器装置以及一个或多个M&D装置，均被配置成收集电力系统和/或电网的变压器的实时数据。通过这种方式，可以使系统能够利用不同类型的数据相容地监测变压器的健康(例如，状态)。

现在参考附图，图1示出了根据本公开的实施例，用于集成变压器健康监测架构的范例系统环境100。变压器110(或另一装置，例如发电机、电动机、涡轮机、压缩机等)可以操作性和/或通信连接到本公开系统120。在一些实施例中，系统120可以在变压器110本地，并可以与变压器外壳结合在一起。在其他实施例中，可以将系统120定位在变压器110之外。系统120还可以操作性和/或通信地与用户(例如，电网管理人、数据库管理人、电厂管理人、电气、服务和/或维护工程师、资产管理人等)相关联的第二系统130耦合，例如场外数据库、计算装置、变压器控制面板等。

系统120可以包括被配置为从变压器110检索数据和/或处理来自变压器110接收的数据的一个或多个装置。如图1所示，系统120可以包括保护继电器122、一个或多个M&D装置124和计算装置(CPU)126或处理器。在一些实施例中，可以互换地使用系统120、保护继电器122、一个或多个M&D装置124、CPU 126和/或另一个处理器，使得系统120的每个装置(或系统环境100之内的系统外部的装置)能够执行本文公开的任何操作或功能。

在变压器110操作期间，系统120可以被配置为接收关于变压器110各条数据。这种数据可以由系统120通过各种方式和/或利用多件设备(例如，保护继电器、M&D装置，例如DGA装置、轴套监测装置、局部放电监测装置、抽头变换器监测装置等)检索。例如，系统120可以使用保护继电器122接收、检索和/或采样变压器110的事件数据(例如，表示发生事件的数据，例如变压器内部故障、变压器外部故障、变压器贯穿性故障、变压器干扰等)和/或保护数据(例如，电压、频率、电流、功率、能量、谐波、功率因子、过载等)。在至少一个实施例中，系统120可以使用一个或多个M&D装置124接收、检索和/或采样变压器110的健康监测数据(例如，变压器油的气体含量、绝缘和/或其他材料的状况、劣化状况、电气故障签字、机械损伤指标、机械操作和/或历史数据、计算的模型数据、辅助设备健康信息等)。典型地，可以在预定间隔和/或连续(例如，实时或接近实时)从保护继电器122和一个或多个M&D装置124的每个的一个或多个传感器、输入装置等接收数据。不同的M&D装置124可以通过不同速率对数据采样(例如，检索和/或接收)。例如，DGA装置可以比轴套(bushing)和局部放电装置检索监测数据更慢地检索与油烟相关联的数据。保护继电器122、一个或多个M&D装置124和/或CPU 126均可以确定每个装置工作的速率(例如，速度、时段长度等)，并因此说明工作(例如，各种数据类型的检索、处理等)期间处理速率的延迟、滞后和/或偏移。在一些实施例中，保护继电器122、一个或多个M&D装置124可以产生速率信息(例如，关于每个装置的相应工作和/或采样的速率的信息，例如，工作开始时间、工作停止时间、工作周期长度等)。在产生时，可以从保护继电器122和/或一个或多个M&D装置124向CPU 126发送速率信息，供CPU 126在基于与两个或更多操作装置相关联的速率信息的比较、对两个或更多操作装置的相应时间戳之间的差异计算等，确定两个或更多操作装置之间的时间偏移时使用。可以将速率信息格式化为多种格式，包括标准和/或军事时间中的时间戳、比特流、字母数字字符串、编码的字母数字字符串，其中每个字母根据预定的字母数字字符到数字、文本文件等的代码和/或映射而对应于数字。CPU 126接收的速率信息可以由CPU 126从第一格式转换成第二通用格式，使得从各种装置接收的不同格式类型和/或不同数据类型的速率信息可以被CPU 126有效地处理。一旦接收到数据，系统120可以使用CPU 126分析、处理和/或传输所接收的数据。

在一些实施例中，系统120可以首先利用保护继电器122监测变压器110的事件数据和/或保护数据。如上所述，事件数据和/或保护数据可以包括变压器110的模拟数据、数字数据、电数据、电压、频率、电流、特性、特征、参数等。保护继电器122可以在预定间隔或连续(例如，实时)对变压器110的事件数据和/或保护数据采样和/或收集。在采样时，可以由保护继电器122为检索到的保护数据分配时间戳，所述时间戳对应于对事件数据和/或保护数据采样的时刻。在对事件数据和/或保护数据打上时间戳之后，保护继电器122可以向系统120的CPU 126发送所采样的变压器110的事件数据和/或保护数据进行分析。

在接收事件数据和/或保护数据时，CPU 126可以在一个或多个存储位置中存储带时间戳的事件数据和/或保护数据。一个或多个存储位置可以在系统120本地或可以是场外服务器、云服务器等。CPU126也可以将带时间戳的事件数据和/或保护数据的格式转换成与其他数据类型兼容的标准化格式。

CPU 126可以分析事件数据和/或保护数据以判定是否以及何时相对于变压器110发生事件。例如，CPU 126可以分析事件数据和/或保护数据以判定变压器已经发生事件(例如，判定已经发生故障或干扰，已经发生功耗和/或输出中的尖峰等等)。CPU 126可以分析事件数据和/或保护数据以基于实测和/或接收的值域阈值的比较，识别变压器110超过预定可允许阈值的最大或最小参数值(例如，电压)。通过这种方式，CPU 126识别或通过其他方式检测事件，例如事件数据和/或保护数据中的异常，它们可能与变压器110工作的障碍相关。事件还可以包括相对于变压器110的各种环境中的一种或多种，包括，但不限于电源故障、机械故障、人工和/或自动跳闸、电气故障、操作故障、贯穿性故障、漏电、触发的警报、满足和/或超过预定阈值的参数等。

CPU 126可以进一步至少部分基于事件数据和/或保护数据的一个或多个实测值，产生事件数据和/或保护数据中识别的异常与变压器110的操作故障相关的可能性的置信度分数。置信度分数通常包含数值(例如，5/100、66/100、3/5、62％等)和/或对应于所确定的在事件数据和/或保护数据中识别的异常表示变压器故障的可能性的字母数字字符(A-、C+等)。在一些实施例中，基于事件数据和/或保护数据相对于一种或多种标准的评估确定置信度分数，所述标准例如是针对事件数据和/或保护数据不同特性的阈值。例如，如果所接收的保护数据的第一特性，例如，与变压器110相关联的电压中的尖峰，被确定大于或等于电压标准的阈值(和/或在预定阈值量时间内满足和/或超过电压的阈值)，那么CPU 126可以确定较高的置信度分数以表示电压尖峰(例如，保护数据中的尖峰)表示故障。超过预定阈值分数的各种事件可以被标记和/或在警告信息中发送给变压器110的用户和/或操作者。此外，至少部分基于判定已经发生了事件，系统120(例如，保护继电器122和/或CPU 126)可以向一个或更多M&D装置124发送命令，以发起对来自变压器110的健康监测数据的采样，以便分析事件对变压器健康状况的累积效应。

可以由系统120使用一个或多个M&D装置124检索和/或收集涉及变压器110的机械或电气问题的数据(例如，健康监测数据、电气数据、机械劣化数据和/或签名数据)。例如，可以配置一个或多个M&D装置124以通过分析变压器110中油的气体粒子来检索和/或收集(例如，采样)数据。油的气体粒子的范例分析可以包括，但不限于光声光谱法和气相色谱法。可以利用不同的M&D装置124检索不同类型的健康监测数据(例如，基于粒子大小、油型等)。在采样时，一个或多个M&D装置124可以分配时间戳以检索环境保护监视器数据。典型地，时间戳对应于对健康监测数据采样的时刻。在对健康监测数据打上时间戳之后，一个或多个M&D装置124可以向系统120的CPU 126发送所采样的变压器110的健康监测数据进行处理和/或分析。

在接收健康监测数据时，CPU 126可以在一个或多个存储器和/或数据存储位置中存储带时间戳的健康监测数据。典型地，CPU 126可以在带时间戳的事件数据和/或保护数据的存储位置中存储带时间戳的健康监测数据，和/或可以将事件数据和/或保护数据与具有至少部分基于存储位置的相同时间戳的健康监测数据相关。CPU 126可以进一步将带时间戳的健康监测数据的格式转换成与其他数据类型兼容的标准化格式。例如，CPU 126可以将在标准时间中格式化的带时间戳的健康监测数据转换成军事时间格式。此外，CPU 126可以在公共数据存储文件、报告和/或记录中存储所有接收的数据(例如，事件数据、保护数据和/或健康监测数据)。

因为利用一个或多个M&D装置124对变压器110的健康监测数据采样可能比利用保护继电器122对变压器110的事件数据和/或保护数据进行采样需要相对更多的计算机处理和更多时间(例如，更多的计算能力和分析以检索和/或收集变压器110的健康监测数据)，所以可以配置CPU 126以确定要增加到带时间戳的事件数据和/或保护数据和带时间戳的健康监测数据中至少一种的时间戳的时间戳偏移量。例如，CPU 126可以确定第一装置(例如，保护继电器122)和第二装置(例如，M&D装置124)的第一时间戳之间的时间差异。在一些实施例中，时间戳可以是秒、分钟、小时、日、周、月、年等的一部分数值。通过这种方式，系统120可以确保同时采样和/或接收的所有数据(例如，事件数据、保护数据和/或健康监测数据)的时间戳彼此都精确同步。

此外，因为使用一个或多个M&D装置124对变压器110的健康监测数据采样可能是一种耗时很久的过程，所以可能必须由系统120预先安排健康监测数据的命令样本。例如，系统120可以通过连续监测一个或多个M&D装置124的状态来判定一个或多个M&D装置124当前是否在对变压器110的健康监测数据采样(例如，确定一个或多个M&D装置124的状态)。如果判定一个或多个M&D装置124当前确实正在对变压器110的健康监测数据采样(例如，判定一个或多个M&D装置124的状态不是待机)，那么系统120可以在下一个可用的时间戳安排一个或多个M&D装置124。如果判定一个或多个M&D装置124当前未在对变压器110的健康监测数据采样(例如，判定一个或多个M&D装置124的状态是待机)，那么系统120可以提示一个或多个M&D装置124立即，或在预定时间开始采样。

可以进一步配置CPU 126以召回和/或检索存储的数据(例如，事件数据、保护数据和/或健康监测数据)进行一种或多种分析。例如，响应于判定变压器110发生了某一事件，CPU 126可以召回时间戳在所确定的已发生事件时间戳紧前方的可用历史数据或数据样本(例如，先前数据)和/或时间戳在所确定的已发生事件时间戳紧后方的数据样本(例如，后期数据)或在所确定的已发生事件时间戳紧后方收集的多个数据样本(例如，“N”个样本)。在一些实施例中，召回先前数据和后期数据可以包括确定存储器中存储的事件数据、保护数据和/或健康监测数据的时间戳，以及至少部分基于其相应的时间戳将存储器中存储的事件数据、保护数据和/或健康监测数据识别为事件先前数据、事件后期数据、保护先前数据、保护后期数据、健康监测先前数据和/或健康监测后期数据。

CPU 126可以出于各种目的分析先前数据和后期数据。例如，可以分析先前数据和后期数据以确定变压器110发生的事件原因，或理解由于发生事件而使变压器110经受的应力量。通过这种方式，可以利用先前数据和后期数据理解刚刚发生事件之前和之后的变压器110状态，因为先前数据和后期数据可以表示对事件(例如，故障)发生有贡献的特别极端的参数或其他因素。CPU 126还可以至少部分基于对数据(例如，事件数据、保护数据、健康监测数据、先前数据和/或后期数据)的分析来确定事件类型。

在一些实施例中，CPU 126分析数据可以包括将最近接收的事件数据、保护数据和/或健康监测数据与存储器中存储的历史数据(例如，事件数据、保护数据和/或健康监测数据)进行对比。通过这种方式，可以配置CPU 126以将最近接收的数据与表示变压器110发生特定历史事件的历史数据进行对比。至少部分基于判定最近接收的数据和表示同一变压器110或另一变压器发生历史事件的历史数据之间匹配，CPU 126可以判定变压器110最近发生了事件类型与历史事件类型相同的事件。也可以由CPU 126进行类似的分析以确定最近发生的事件的事件类型和/或事件原因。

至少部分基于对数据的分析，可以配置CPU 126以确定和/或预测判定变压器110发生的事件的原因。在一些实施例中，可以进一步配置CPU 126以预测变压器110将来的事件、将来事件的原因和/或将来事件的类型，例如维护故障。响应于预测变压器110将来的事件，CPU 126可以产生和/或安排修理变压器110的维护请求，在存储器中将其记录为事件和/或在发生预测的将来事件之前提出报警、警告、警报等。系统120可以向第二系统130发送维护或频繁监测请求，在某些实施例中，第二系统130可以与维护服务器和/或指定的授权人员相关联。

在一些实施例中，分析数据可以包括判定变压器110的一个或多个参数(例如，电气部件、机械部件、辅助部件等的一方面)不再符合一种或多种规范标准和/或故障法规。CPU 126可以将接收的变压器110的数据和/或历史数据与那些不符合一种或多种规范标准和/或故障法规的变压器相关联的数据进行对比。例如，可以将输入数据和/或最近接收的数据(例如，事件数据、保护数据和/或健康监测数据)与数据库中存储的与已知故障和/或特定故障类型(例如，已知不符合一种或多种规范标准和/或故障法规的事件)相关联的数据进行对比。通过这种方式，可以使CPU 126能够确定最近接收的数据和与已知故障和/或特定故障类型相关联的历史数据之间的至少部分匹配。至少部分基于判定接收的数据和变压器110的历史数据以及与变压器相关联的，不符合一种或多种规范标准和/或故障法规的数据之间至少部分匹配，CPU 126可以判定变压器110需要维护和/或更换。

此外，可以配置CPU 126以至少部分基于数据分析产生一个或多个报告。例如，CPU 126可以至少部分基于与所接收的保护数据相关联的参数，例如电源故障、电流极大波动、谐波、涌流水平等，产生通电记录，通电记录突出显示所识别的变压器110的功率和/或电气问题。此外，可以将通电过程(例如，加电、关机等)期间收集的健康监测数据与事件数据、保护数据和/或其他类型的数据相关，以理解通电周期期间变压器110上的应力水平。

因此，在保护继电器122检测变压器通电状态时，例如，可以触发开始数据记录(例如，通电记录)，保护继电器122可以开始以取决于参数源(例如，正在从保护继电器122还是DGA监测装置等对参数采样)的速率对各种参数采样和记录。在一些实施例中，参数一般可以包括：一个或多个相(例如相A、B和/或C)中的最大二次谐波涌入均方根(RMS)电流大小；一个或多个相(例如相A、B和/或C)中二次谐波相对于一个或多个基频的最大百分比水平；一个或多个相(例如相A、B和/或C)中的最大五次谐波涌入均方根(RMS)电流大小；一个或多个相(例如相A、B和/或C)中五次谐波相对于一个或多个基频的最大百分比水平；涌流中的谐波含量；涌流到稳态磁化电流的衰减时间；通电期间的RMS电压降；瞬态过电压大小和/或其持续时间；电力质量数据，例如电压下垂、电压膨胀、总谐波失真(THD)和/或谐波失真因数(HDF)；二次到二十五次谐波水平；一个或多个相(例如相A、B和/或C)的真RMS值以及其相应电流(例如，电流Ia、Ib和/或Ic)；三相电流的真RMS值的平均值(例如，电流Iavg)；地电流的真RMS值(例如，Ig)；电流失衡(％)；每相的真RMS值(例如，A-N、B-N和/或C-N)和/或相应电压(例如，Van，Vbn和Vcn)；三相实际功率；三相无功功率；三相功率因子；频率；变压器状态；绕组热点温度；顶层油温；老化因子；寿命损耗；一个或多个装置的DGA气体百万分之一浓度(ppm)和/或每天ppm值；气体比值；DGA模型状态；实测输入/输出(I/O)通道数据，轴套数据；负载上抽头开关(OLTC)DGA数据；局部放电数据；电气签名分析数据；热成像数据；和任何其他变压器状况监测数据。

在另一个范例中，CPU 126可以产生习得数据记录，所述数据记录包括变压器110的实际接收数据(例如，事件数据、保护数据和/或健康监测数据)和实际数据的图示。CPU 126可以至少部分基于实际数据的分析和/或绘图对各种数据类型的数据进行相关和/或识别和/或预测变压器行为的一种或多种趋势。例如，CPU 126可以基于数据和/或环境条件，确定故障的模式，例如，判定在特定时间内故障重复发生(例如，由于夏季月份中的峰值负载，判定特定变压器元件故障，将变压器110的过载状况与每百万气体粒子(ppm)产生率相关，监测绕组绝缘性的劣化，共同分析热点温度、老化因素、寿命损耗和/或气体ppm数据等)等。

典型地，保护继电器122从实际的变压器操作中测量并记录个体数据记录。可以利用保护继电器122上的习得数据特征查看最近的个体数据记录“集”。在向习得数据记录累积输入这种数据时(例如，在由CPU 126分析和/或存储时)，可以将其用于评估随时间的变化和/或趋势。在一些实施例中，习得数据的内容通常可以包括：习得的和/或最后的最大通电RMS涌入相大小和/或电流大小，习得的二次和/或五次谐波水平的百分比，习得的涌流到稳态磁化电流衰减时间；习得的通电期间RMS电压降；习得的瞬态超压大小和/或持续时间；习得的电力质量数据，例如电压下垂、电压膨胀、总谐波失真(THD)和/或谐波失真因数(HDF)；习得的二次到二十五次谐波水平；习得的针对每个绕组的HDF；习得的最大WHST；习得的最大顶层油温；最后的中断电弧电流；习得的平均负载；习得的平均实际功率；习得的平均无功功率；习得的最大变压器过载；最后老化因素；最后寿命损耗；习得的最大THD；习得的百分比电流失衡；习得的最大总分解可燃气体(TDCG)；习得的最大气体ppm值；习得的最大气体RoC值；习得的水分含量；习得的DGA模型输出；习得的实测I/O通道数据；习得的轴套数据；习得的OLTCDGA数据；习得的局部放电数据；习得的电气指纹分析数据；习得的热成像数据；和任何其他变压器状况监测数据。

在另一实施例中，CPU 126可以产生综合故障报告，综合故障报告可以包括发生事件之前、期间和之后变压器110导致的应力水平的分析。故障报告还可以包括所确定的先前数据和后期数据之间变压器110的参数水平变化。CPU 126可以进一步至少部分基于变压器110导致的数据和/或计算的数据点，例如若干事件(例如故障)、其事件类型、事件频率等的分析，确定变压器110和/或变压器元件(例如，变压器110的部件、系统等)的寿命。例如，CPU 126可以基于瞬态波形、故障数据、先前和后期保护数据、先前和后期M&D数据、铭牌数据、计算的数据、变压器型号、利用先前和后期故障数据计算的故障代码等，判定发生了在变压器110上导致电气和/或机械应力的特定故障类型(例如，事件)。CPU 126可以识别、存储和/或学习所确定故障和/或事件的故障类型(例如，事件类型)并使用信息预测将来是否会发生类似故障。

CPU 126还可以通过DGA分析利用健康监测数据和事件数据产生数字故障报告(DFR)记录。在一些实施例中，DFR记录可以基于所发生事件附近的先前数据和/或后期数据俘获关联的模拟和/或数字信号参数。通过这种方式，可以使用健康监测数据、保护数据和/或事件数据帮助操作者理解由于导致变压器110跳闸和/或失灵的故障事件而使变压器110经历的应力的量。

变压器事件，像故障和停电通常发生得非常快，使变压器110经历严重和/或中等的应力状态。随着在变压器110的使用寿命期间故障或跳闸状况数量增加，并基于变压器资产年龄的发展，与变压器故障相关联的风险可能逐渐增大。因此，基于变压器110经受的应力量早期预测故障状况可能需要在每种变压器事件(例如，事件数据、保护数据、健康监测数据等)期间捕获多种数据类型。通过对每种变压器事件和故障类型的数据建模，可能进行故障预测。

要由CPU 126收集和/或处理的另一类型的数据可以包括DFR数据，DRF数据可以包括所有DGA气体的先前和/或后期事件气体ppm和/或气体ppm值的变化率、从杜瓦三角导出的关联DGA故障代码、气体比例、关键气体和/或任何其他DGA模型计算。DFR数据还应当包括实测的I/O通道、DGA气体信息、轴套、OLTCDGA、局部放电、签名分析、热成像和适于故障报告的任何其他变压器状况监测数据。故障报告中与保护数据一致的健康监测数据将帮助操作者理解变压器110和/或其内部或辅助部件由于故障事件而经受的应力量。

如上所述，对于本说明书而言将变压器事件定义为导致变压器110跳闸状况和/或瞬间关闭的任何异常状况(例如，内部故障)或停电(例如，由于外部故障)。在一些实施例中，变压器事件可以通过断路器的状态由变压器通电状况感测到。在一些实施例中，可以基于各种功能操作的故障判定变压器事件，功能操作例如是：瞬间差动保护继电器122操作；保护继电器122操作中的百分比差分；相、中性和/或地状态过电流；谐波劣化因数(HDF)；抽头变换器故障；热元件；过载状况；THD；受限接地故障；逆序过电流；二次和/或五次谐波水平；过渡激励；频率过高和/或过低；人工停止命令；和/或DGA故障。

CPU 126还可以产生历史最大值记录。可以配置CPU 126以将每个接收的数据值(例如，接收的事件数据、保护数据和/或健康监测数据)与存储器中存储的类似数据和/或参数类型的历史最大值进行对比。CPU 126可以判定两个数据值中的哪个是最大值(或最小值、平均值等)，并可以向所确定的最大值分配对应的最大值标签。通过这种方式，系统120可以随其寿命，连同时间戳一起，跟踪(例如，存储)针对变压器110的每个参数的极值。在一些实施例中，参数通常包括：变压器通电RMS涌入相电流大小，二次和/或五次谐波水平的百分比，涌流到稳态磁化电流衰减时间；通电期间RMS电压降；瞬态超压大小和/或持续时间；电力质量数据，例如电压下垂、电压膨胀、总谐波失真(THD)和/或谐波失真因数(HDF)；二次到二十五次谐波水平；针对每个绕组的HDF；WHST和关联绕组；顶层油温；中断电弧电流；平均负载；平均实际功率；平均无功功率；变压器过载；老化因素；THD水平；百分比电流失衡；TDCG；DGA气体ppm值；DGA气体ppm和/或变化率值；含水百分比(RH)水平；实测I/O通道数据；轴套数据；OLTC DGA数据；局部放电数据；电气签名分析数据；热成像数据；和任何其他变压器状况监测数据。

CPU 126还可以产生变压器健康报告，变压器健康报告可以总结各实施例中论述的变压器110一些或全部数据的分析。变压器健康报告可以包括在每个时间点测量的变压器110的一些或全部参数、建议和/或维护状态和/或维护请求等。

还可以由CPU 126产生变压器机群报告。变压器机群报告可以包括和/或组合来自一个或多个变压器健康报告的数据，用于电力系统和/或电网中的多个变压器。变压器机群报告还可以包括配电系统的发电厂和/或地区的所确定容量，所识别的事件和/或有问题变压器、排序、风险指数等。

报告和/或数据自身的每个都可以被发送到第二系统130进行审查、额外处理和/或显示。在一些实施例中，可以通过与第二系统130相关联的移动计算和/或通信装置上的显示器向用户呈现数据和/或报告。在其他实施例中，可以将数据和/或报告作为文档、电子邮件、消息、推特、文本等而产生并发送。也可以将数据和/或报告上载到基于网络或基于云的服务器，从而使一个或多个用户能够访问它们。访问数据和/或报告可能需要用户认证。

可以进一步配置系统120以利用保护继电器122或另一装置控制变压器110的操作。例如，如果系统120至少部分基于对变压器110数据的分析判定变压器110曾经历过包括变压器110机械部件故障的事件，那么保护继电器122可以(响应于判定特定事件类型)，关闭变压器110的操作或通过其他方法控制其操作。

系统120也可以与一个或多个变压器集成。通过这种方式，系统120可以在变压器和/或变压器控制系统之间实现数据的通信、发送、接收和/或共享。在一些实施例中，系统120可以被配置为监测一个或多个变压器，分析与多个变压器相关联的数据和/或控制一个或多个变压器。

通过上述方式，本公开的一些实施例可以使各种类型的数据能够在公共系统(例如120)之内被检索和分析。通过分析在同一时间点采样的不同类型的数据，系统120可以更精确地识别变压器110发生的事件以及这些识别的事件的原因。因此，系统(例如120)的一些实施例可以在维持变压器110健康方面既节省时间又节省金钱。本公开一些实施例的至少一项技术效果可以包括变压器的预测性故障分析得到改善。

图2为范例过程流程图200，示出了根据本公开一个实施例，响应于判定变压器发生某一事件，在异常工作状况期间收集数据的范例方法的细节。图200开始于方框204，系统120(例如，CPU126)基于分析在方框202从保护继电器122接收的保护数据判定变压器110发生了事件。一旦判定发生了事件，系统120在方框206开始和/或命令安排一个或多个M&D装置124在下一个可用的采样时间(例如，立即)对变压器110的健康监测数据进行采样。在方框208，系统120然后确保向每个数据值(例如，参数、保护数据、健康监测数据等)分配正确的时间戳。系统120在方框210确定一个或多个M&D装置124的状态，并基于所确定的状态(例如，空闲或不空闲、待机或不待机等)，系统120利用一个或多个M&D装置124安排(例如，方框212)和/或发起对变压器110健康监测数据的采样(例如，方框214)。系统120还计算利用一个或多个M&D装置124完成对变压器110的健康监测数据采样所需的时间量。可以在确定何时安排和/或发起利用一个或多个M&D装置124对变压器110的健康监测数据采样时使用这一计算的时间量。如果判定一个或多个M&D装置124的状态为空闲，一个或多个M&D装置124立即对变压器的健康监测数据进行采样。如果判定一个或多个M&D装置124的状态不空闲(例如，忙碌)，系统120存储存储器中带时间戳的最后阅读的一组健康监测数据，并向最后阅读的一组健康监测数据分配先前数据的标签。在预定的安排时间，一个或多个M&D装置124对变压器110的健康监测数据进行采样。系统120然后在存储器中带时间戳地存储这一采样的健康监测数据，并向采样的健康监测数据分配后期数据的标签。通过这种方式，配置系统120以收集健康监测先前数据和健康监测后期数据。

此外，在从保护继电器接收保护数据和/或事件数据以检测事件时，可以立即安排数据的一次或多次阅读。例如，在方框A，处理所确定的已发生事件的时间戳时和/或之前发生的例行采样期间从一个或多个M&D装置接收的健康监测数据。一个或多个M&D装置的寄存器可能已经包括了存储的健康监测数据和/或警报。根据判定发生事件时一个或多个M&D装置的状态，一个或多个M&D装置的寄存器中的健康监测数据和/或警报可以包括或不包括对应于所发生事件的时间戳(例如，打上时间戳)的健康监测数据。因此，一个或多个M&D装置的寄存器中存储的健康监测数据可以不与发生的事件相关。

因此，如果一个或多个M&D装置的状态为待机，例如在方框C(例如，方框214)，系统可以存储一个或多个M&D装置的寄存器中存储的最后读取的一组监测数据和/或可用的历史数据作为先前数据(例如，健康监测先前数据)，命令一个或多个M&D装置读取新一组健康监测数据和/或安排下一次读取新一组健康监测数据用于事件之后的一个或多个样本，并存储新一组健康监测数据作为后期数据(例如，健康监测后期数据)。系统然后可以将先前数据和/或后期数据与用于判定事件发生和/或事件的事件数据和/或保护数据相关联和/或相关。

或者，如果一个或多个M&D装置的状态不是待机，例如在方框B(例如，方框212)，那么系统遵循与上文针对方框C概述的相同流程。不过，系统可以利用一个或多个M&D装置的寄存器中存储的最后读取健康监测数据来安排下一次读取要由系统读入并存储的新一组健康监测数据。在一些实施例中，可以在变压器处于特定状态(例如，通电、断电等)时，安排对健康监测数据的读取。

图3为范例过程流程图，示出了根据本公开一个实施例，在正常变压器操作期间从一个或多个装置收集数据，以及确定从保护继电器装置接收的数据和从分解气体分析(DGA)装置接收的数据之间的时间戳偏移的范例方法300的细节。图示开始于方框302，系统120在保护继电器122和一个或多个M&D装置124之间建立通信。在方框304，系统120(例如，CPU 126)然后从一个或多个M&D装置124读取(例如，检索)健康监测数据，并从保护继电器122读取保护数据。系统120然后在方框306处理健康监测数据和保护数据的时间戳，以估计保护数据和健康监测数据每者的时间戳分配之间的当前时间滞后。典型地，由一个或多个M&D装置124进行的时间戳操作滞后于由保护继电器122执行的时间戳操作。系统120然后在方框308确定一个或多个M&D装置124的当前状态，使得系统120可以在方框310测量和/或分析一个或多个M&D装置124以发现任何错误。如果在决策方框312处系统120检测到错误，系统120遵循“是”分支，在方框314，安排在对应于一个或多个M&D装置124能够对变压器的健康监测数据采样(例如，检索和/或读取)的下一个可用时间的时间，使用保护继电器122读取(例如，检索)变压器110的保护数据。通过安排同时检索保护数据和健康监测数据，使得系统120能够计算应当增加到保护数据和/或健康监测数据的时间戳偏移量，由此确保同时检索(例如，采样)的数据具有相同的时间戳。返回到决策框312，如果系统120未检测到错误，遵循“否”分支，系统120在方框316立即从一个或多个M&D装置124检索健康监测数据，并向检索的健康监测数据分配时间戳，所述时间戳解决了从保护继电器122和一个或多个M&D装置124检索(例如，采样)的数据之间的任何滞后问题。系统120然后在方框318继续，处理可能从用户接收和/或基于先前测量日期和/或时间的下一测量日期和/或时间信息。利用下一测量日期和/或时间信息，系统120可以在方框314安排下一次客户端数据读取。下一次客户端数据读取可以包括在预定日期和/或时间从保护继电器122和/或一个或多个M&D装置124读取数据，其中预定日期和/或时间补偿所确定的装置之间的时滞和/或时间偏移。在读取数据之后，系统120返回方框306，以处理来自一个或多个M&D装置124的数据。此外，系统120可以基于以全球定位系统(GPS)为依据的时间参考对所有继电器和/或M&D装置124进行时间同步。系统120还可以命令保护继电器122以定期间隔对一个或多个M&D装置124进行时间同步。

图4为流程图，示出了根据本公开一个实施例，用于对变压器的保护数据和健康监测数据进行相关的范例方法400的细节。在方框402，方法400可以包括从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据。在方框404，方法400可以包括从至少一个监测诊断(M&D)装置接收变压器的健康监测数据。在方框406，方法400可以包括使用公共参考分析接收的保护数据和接收的健康监测数据。在方框408，方法400可以包括至少部分基于对接收的保护数据和接收的健康监测数据的分析，监测、诊断或预测变压器的故障。在方框410，方法400可以包括响应于监测、诊断或预测变压器的故障，而产生指令，以改变变压器的操作。

图5是根据本公开的一个实施例，用于集成变压器健康监测架构的范例计算环境500的方框图。计算环境500可以包括一个或多个装置(例如，保护继电器，M&D装置等)，一个或多个装置可以包括能够与存储器502通信的处理器504。处理器504可以酌情实现于硬件、软件、固件或其组合中。处理器504的软件或固件实现可以包括以任何适当程序设计语言编写的计算机可执行或机器可执行指令，以执行所述各种功能。

存储器502可以存储可以在处理器504上加载并执行的程序指令以及在执行这些程序期间产生的数据。根据计算环境500的配置和类型，存储器502可以是易失性(例如，随机存取存储器(RAM))和/或非易失性的(例如，只读存储器(ROM)、闪速存储器等)。在一些实施例中，装置还可以包括额外的可移除存储器506和/或不可移除存储器508，包括，但不限于磁存储器、光盘和/或磁带存储器。磁盘驱动器及其关联的非暂态计算机可读介质可以提供用于装置的计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的非易失性存储器。在一些实施方式中，存储器502可以包括诸如静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)或ROM的多种不同类型的存储器。

存储器502、可移除存储器506和不可移除存储器508是非暂态计算机可读存储介质的范例。例如，计算机可读存储介质可以包括实现于用于信息存储的任何方法或技术，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据中的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。可以给出的其他类型的计算机存储介质包括，但不限于可编程随机存取存储器(PRAM)、SRAM、DRAM、RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用盘(DVD)或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储器，或任何其他可用于存储期望信息并可以被装置访问的介质。以上任何存储器的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。

计算环境500还可以包含一种或多种通信连接510，允许装置与能够和计算装置通信的装置或设备通信。可以通过各种数据通信信道或端口，例如USB或COM端口建立连接，以为将装置，例如控制装置连接到系统中其他装置的电缆接收连接。系统环境100(例如，系统120、保护继电器装置122、M&D装置124、CPU 126、变压器110和/或第二系统130)中的装置可以包括使装置能够与系统环境100中其他装置通信的驱动器，例如以太网驱动器。根据各实施例，可以在系统环境100中通过有线和/或无线连接建立连接510。计算环境500还可以包括一个或多个输入装置512，例如键盘、鼠标、笔、声音输入装置和触摸输入装置。它还可以包括一个或多个输出装置514，例如显示器、打印机和扬声器。

不过，在其他实施例中，非暂态计算机可读通信介质可以包括暂态和/或非暂态计算机可读指令、程序模块或在诸如载波或其他传输的数据信号之内传输的其他数据。不过，如本文所使用的，非暂态计算机可读存储介质不包括非暂态计算机可读通信介质。

转到存储器502的内容，存储器502可以包括，但不限于操作系统(OS)516以及一种或多种用于实施本文公开的特征和各方面的应用程序或服务。这样的应用或服务可以包括数据监测模块518、数据接收模块520和数据发送模块622。在一个实施例中，模块518、520和522可以由以可配置控制块语言提供的软件实现并存储于非易失性存储器中。

在一个实施例中，OS 516可以包括实时多任务操作系统。数据监测模块518可以监测系统环境100中的多个装置以发现数据(例如，保护数据、健康监测数据、先前数据、后期数据、历史数据、事件数据、保护数据、健康监测数据等)。在一个实施例中，系统环境100中的每个装置都可以被执行用于数据监测模块518的程序代码的控制装置监测。可以配置系统环境100中的每个控制装置以监测来自系统环境100中相同、更少或更多装置的数据，使得每个控制装置能够从每个装置接收数据。除了装置之外，数据监测模块518还可以监测来自其他装置，例如控制装置或其他计算装置(例如，第二系统130)的数据。

本文中的一些实施例涉及可以配置实现或不配置实现安全完整性水平(SIL)的装置之间的通信。如本文使用的，SIL可以涉及与系统环境100中装置性能相关联的风险降低目标水平。在一个实施例中，可以由控制装置监测SIL和非SIL装置两者。例如，不配置实现SIL的控制装置可以从可以配置实现或不配置实现SIL的装置接收数据。

数据接收模块520可以从装置接收数据。在一个实施例中，执行数据接收模块520的控制装置可以接收由控制装置处的数据监测模块518监测的数据。数据可以包括各种数据、文本、信号或可以为在整个系统环境100中，例如经由TCP/IP、UDP/IP和/或任何串行协议适当传输而编码的其他信息。可以在各种预定速率，包括每10、20、或30毫秒，接收数据。可以配置装置以预定速率发送数据，从而可以同时向控制装置发送所有数据。数据可以包括各种类型的信息。在一个范例中，信息可以包括用于资产的监测数据。在本范例的一个方面中，可以从与诸如变压器的资产相关联的传感器接收监测数据。可以根据本文的一些实施例通过多播或单播接收数据。

数据发送模块522可以从控制装置或执行数据发送模块522的其他装置向装置发送输出数据。数据发送模块522可以使控制装置能够向系统环境100中装置的子集或仅特定一些发送输出数据。例如，一个控制装置可以向装置的一个子集发送输出数据，而另一个控制装置可以向装置的另一个子集发送输出数据，例如相同的输出数据。通过这种方式，所有装置都可以接收输出数据，但在以上范例中来自不同的控制装置。根据一个实施例，装置可以从特定控制装置，例如，已经配置成对其侦听的控制装置，接收输出数据。此外，数据发送模块522可以发送输出数据到其他控制装置或计算装置。在一个实施例中，从装置接收的数据可以是从控制装置向这样的其他控制装置或计算装置作为输出数据发送的。在一个实施例中，数据可以通过多播或单播发送，可以包括，但不限于各种数据、文本、信号或可以为在系统环境100中，例如经由TCP/IP和/或UDP/IP协议适当传输而编码的其他信息。

可以将计算机可执行程序指令加载到专用计算机或其他特定机器、处理器或其他可编程数据处理设备上，以产生特定机器，使得在计算机、处理器或其他可编程数据处理设备上执行指令导致执行流程图中指定的一种或多种功能或操作。这些计算机程序指令也可以存储于计算机可读存储介质(CRSM)中，在执行时，可以指示计算机或其他可编程数据处理设备通过特定方式工作，使得计算机可读存储介质中存储的指令产生一种制品，所述制品包括实施流程图中指定的一种或多种功能或操作的指令模块。计算机程序指令也可以被加载到计算机、其他可编程数据处理设备上，以令一系列操作要素或步骤在计算机或其他可编程设备上被执行，以产生计算机实施的过程。

本文所述的任何装置中可以给出的其他类型的CRSM可以包括，但不限于可编程随机存取存储器(PRAM)、SRAM、DRAM、RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用盘(DVD)或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储器，或任何其他可用于存储期望信息并可以被装置访问的介质。上述存储器的任何组合也包括在CRSM范围内。或者，计算机可读通信介质(CRCM)可以包括计算机可读指令、程序模块或在诸如载波或其他传输的数据信号内传输的其他数据。不过，如这里使用的，CRSM不包括CRCM。

在一些实施例中，提供了一种用于对变压器的保护数据和健康监测数据进行相关的系统。该系统包括：至少一个通信地耦接到变压器的保护继电器装置；至少一个通信地耦接到变压器和至少一个保护继电器装置的M&D装置；以及至少一个通信地耦接到至少一个保护继电器装置和至少一个M&D装置的处理器，所述处理器被配置成：从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；至少部分基于对接收的保护数据和接收的健康监测数据的分析，预测变压器的故障；以及响应于预测变压器的故障，而产生指令以改变变压器的操作。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：从数据库检索变压器的历史数据；对比所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与所述历史数据；至少部分基于所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据的对比，判定所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据之间至少部分匹配，其中所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与表示变压器先前故障的历史数据一部分匹配；以及基于所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据之间匹配的判定，识别变压器的故障。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：在接收到保护数据时对所接收的保护数据打上时间戳；在接收到健康监测数据时对所接收的健康监测数据打上时间戳；对比所接收的保护数据的时间戳与所接收的健康监测数据的时间戳；基于所接收保护数据的时间戳和所接收健康监测数据的时间戳的对比，确定接收保护数据和接收健康监测数据之间的估计当前时间滞后；以及向所接收保护数据和健康监测数据的至少一个的时间戳分配等于接收保护数据和接收健康监测数据之间的估计当前时间滞后的时间偏移量，从而为在同一时间点采样的保护数据和健康监测数据分配公共时间戳。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据预测变压器下一次所需的维护；在日历中为变压器安排下一次所需维护；基于预测的下一次所需维护产生维护的日历请求；以及向第二系统发送日历请求。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：至少部分基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据，判定变压器不再符合至少一组规范标准。

在一些实施例中，处理器还被配置成：响应于预测变压器的故障，停止变压器的操作。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：将接收的保护数据和接收的健康监测数据进行相关。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据计算变压器至少一个部件的寿命。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：至少部分基于所接收保护数据和所接收健康监测数据的分析预测变压器的预测故障的原因和类型。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：将接收的保护数据和接收的健康监测数据格式化成公共格式。

在一些实施例中，提供了一种用于对变压器的保护数据和分解气体分析(DGA)数据进行相关的方法。该方法包括：由计算装置处理器从通信耦合到变压器的至少一个保护继电器装置和至少一个通信耦合到变压器和至少一个保护继电器装置的M&D装置接收变压器的保护数据；由计算装置处理器从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；由计算装置处理器分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；由计算装置处理器至少部分基于对接收的保护数据和接收的健康监测数据的分析，预测变压器的故障；以及由计算装置处理器，响应于预测变压器的故障，产生指令以改变变压器的操作。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器从数据库接收变压器的历史数据；由计算装置处理器对比所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据；由计算装置处理器，至少部分基于所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据的对比，判定所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据之间至少部分匹配，其中所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分匹配表示变压器先前故障的一部分历史数据；以及由计算装置处理器，并基于判定所接收保护数据的至少一部分和所接收健康监测数据的至少一部分与历史数据之间的匹配，识别变压器的故障。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器在接收保护数据时对所接收的保护数据打上时间戳；由计算装置处理器在接收健康监测数据时对所接收的健康监测数据打上时间戳；由计算装置处理器对比所接收保护数据的时间戳和所接收健康监测数据的时间戳；由计算装置处理器，基于所接收保护数据的时间戳和所接收健康监测数据的时间戳的比较，确定接收保护数据和接收健康监测数据之间估计的当前时间滞后；以及由计算装置处理器向所接收保护数据和健康监测数据至少一个的时间戳分配等于接收保护数据和接收健康监测数据之间估计的当前时间滞后的时间偏移量，使得在同一时间点采样的保护数据和健康监测数据分配公共的时间戳；以及将至少一个保护继电器装置和至少一个M&D装置时间同步到公共的全球定位系统(GPS)时间源。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器基于分析所接收保护数据和所接收健康监测数据，预测变压器下一次所需的维护；由计算装置处理器在日历中为变压器安排下一次所需维护；由计算装置处理器，基于预测的下一次所需维护，产生维护的日历请求；以及由计算装置处理器向第二系统发送日历请求。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器，至少部分基于分析所接收保护数据和所接收健康监测数据，判定变压器不再符合至少一组规范标准。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器响应于预测变压器的故障，停止变压器的操作。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器将所接收的保护数据和所接收的健康监测数据相关。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器，基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据计算变压器至少一个部件的寿命。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器至少部分基于对所接收保护数据和所接收健康监测数据的分析，预测变压器的预测故障的原因和类型。

在一些实施例中，提供了一种用于对变压器的保护数据和分解气体分析(DGA)数据进行相关的系统。所述系统包括：配电网的变压器；至少一个通信耦接到变压器的保护继电器装置；至少一个通信耦接到变压器和至少一个保护继电器装置的M&D装置；以及至少一个通信耦接到至少一个保护继电器装置和至少一个M&D装置的处理器，所述处理器被配置成：从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；分析接收的保护数据和接收的健康监测数据；至少部分基于对接收的保护数据和接收的健康监测数据的分析，预测变压器的故障；以及响应于预测变压器的故障，而产生指令以改变变压器的操作。

在一些实施例中，提供了一种用于记录变压器的保护数据和分解气体分析(DGA)数据的系统。所述系统包括：至少一个通信地耦接到变压器的保护继电器装置；至少一个通信地耦接到变压器和至少一个保护继电器装置的M&D装置；以及至少一个通信地耦接到至少一个保护继电器装置和至少一个M&D装置的处理器，所述处理器被配置成：从至少一个保护继电器装置接收事件数据；从至少一个保护继电器装置接收变压器保护数据；从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；产生与变压器相关联的记录，所述记录至少部分基于所接收的保护数据、所接收的健康监测数据和所接收的事件数据；以及至少部分基于所述记录，在用户界面、报告或电子通信的至少一种中输出与所述记录相关联的一部分数据。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：利用保护继电器装置以预定速率对变压器的保护数据进行采样并打上时间戳；从保护继电器装置接收变压器的保护数据；以及至少部分基于对接收的保护数据的分析，判定变压器发生故障。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：确定所述事件期间变压器维持或经受的应力量。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：至少部分基于分析接收的保护数据和接收的健康监测数据，估计产生变压器记录的完成时间；以及至少部分基于对接收的保护数据和接收的健康监测数据的第二次分析，安排时间以产生变压器的第二记录。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：识别所接收的保护数据和所接收的健康监测数据的至少一个中包括的一个或多个变压器参数的最大值；将所识别的最大值与所识别最大值的参数类型相同参数类型的参数的存储最大值对比，其中将所存储的最大值包括在存储器中存储的变压器的历史保护数据和历史健康监测数据中的至少一种中；判定所识别的最大值大于所存储的最大值；以及通过利用存储器中的历史保护数据和历史健康监测数据的至少一种中识别的最大值盖写存储的最大值，更新历史保护数据和历史健康监测数据中的至少一种。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：在存储器中存储所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一部分，其中用户可以通过计算装置的分布式网络访问所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一部分；至少部分基于分析所接收保护数据和所接收健康监测数据，利用所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一部分产生报告，所述报告包括变压器的状态、事件发生的预测以及至少部分基于事件发生的预测维护变换器的至少一个建议；以及向第二系统发送报告，向用户呈现。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：响应于接收保护数据，安排至少一个M&D装置对变压器的健康监测数据进行采样；判定至少一个M&D装置的状态不是待机；以及利用至少一个M&D装置以预定速率对变压器的健康监测数据采样。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：确定至少一个M&D装置的操作状态；响应于判定至少一个M&D装置的操作状态不是空闲，为至少一个M&D装置安排DGA测量；以及响应于判定至少一个M&D装置的操作状态为空闲，为至少一个M&D装置发起DGA测量。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：从存储位置检索历史数据，其中历史数据包括先前数据和后期数据，其中先前数据包括早于所确定事件的时间戳，且其中后期数据包括所确定事件之后的时间戳。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：至少部分基于所接收保护数据、所接收健康监测数据和所接收事件数据，识别变压器的一种或多种行为趋势。

在一些实施例中，提供了一种用于记录变压器的保护数据和分解气体分析(DGA)数据的方法。所述方法包括：由计算装置处理器从通信耦合到变压器的至少一个保护继电器装置和至少一个通信耦合到变压器和至少一个保护继电器装置的M&D装置接收事件数据；由计算装置处理器从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；由计算装置处理器从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；由计算装置处理器产生与变压器相关联的记录，所述记录至少部分基于所接收保护数据、所接收健康监测数据和所接收事件数据；以及由计算装置处理器，至少部分基于所述记录，在用户界面、报告或电子通信的至少一种中输出与记录相关联的一部分数据。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器利用保护继电器装置以预定速率对变压器的保护数据采样并打上时间戳；由计算装置处理器从保护继电器装置接收变压器的保护数据；以及由计算装置处理器，至少部分基于所接收保护数据的分析，判定变压器发生事件。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器，确定事件期间变压器维持或经受的应力量。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器至少部分基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据，估计产生变压器记录的完成时间；以及由计算装置处理器至少部分基于所接收保护数据和所接收健康监测数据的第二次分析，安排时间以产生变压器的第二记录。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器，识别所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一种中包括的一个或多个变压器参数的最大值；由计算装置处理器对比所识别的最大值与和所识别最大值参数类型相同参数类型的参数的所存储最大值，其中所存储最大值包括在存储器中存储的变压器的历史保护数据和历史健康监测数据的至少一种中；由计算装置处理器，判定所识别的最大值大于所存储的最大值；以及由计算装置处理器通过利用存储器中的历史保护数据和历史健康监测数据的至少一种中的所识别最大值盖写所存储最大值来更新历史保护数据和历史健康监测数据的至少一种。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器在存储器中存储所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一部分，其中用户可以通过计算装置的分布式网络访问所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一部分；由计算装置处理器，至少部分基于分析所接收保护数据和所接收健康监测数据，利用所接收保护数据和所接收健康监测数据的至少一部分产生报告，所述报告包括变压器状态、发生事件的预测、以及至少部分基于发生事件的预测维护变压器的至少一个建议；以及由计算装置处理器向第二系统发送报告，以向用户呈现。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器安排至少一个M&D装置响应于接收保护数据对变压器的健康监测数据采样；由计算装置处理器，判定至少一个M&D装置的状态不是待机；以及由计算装置处理器利用至少一个M&D装置以预定速率对变压器的健康监测数据进行采样。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器，确定至少一个M&D装置的操作状态；响应于判定至少一个M&D装置的操作状态不是空闲，由计算装置处理器为至少一个M&D装置安排DGA测量；以及响应于判定至少一个M&D装置的操作状态为空闲，由计算装置处理器为至少一个M&D装置发起DGA测量。

在一些实施例中，所述方法还包括：由计算装置处理器从存储位置检索历史数据，其中历史数据包括先前数据和后期数据，其中先前数据包括在所确定事件之前的时间戳，且其中后期数据包括所确定事件之后的时间戳。

在一些实施例中，包括了一种用于记录变压器的保护数据和分解气体分析(DGA)数据的系统。所述系统包括：配电网的变压器；至少一个通信耦接到变压器的保护继电器装置；至少一个通信耦接到变压器和至少一个保护继电器装置的M&D装置；以及至少一个通信耦接到至少一个保护继电器装置和至少一个M&D装置的处理器，所述处理器被配置成：从至少一个保护继电器装置接收事件数据；从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；产生与变压器相关联的记录，所述记录至少部分基于所接收的保护数据、所接收的健康监测数据和所接收的事件数据；以及至少部分基于所述记录，在用户界面、报告或电子通信的至少一种中输出与所述记录相关联的一部分数据。

在一些实施例中，所述变压器可以包括发电机、电动机、涡轮机、静电或旋转机床和发动机中的至少一种。

在一些实施例中，接收健康监测数据包括判定至少一个M&D装置的状态是否为待机；其中在判定至少一个M&D装置的状态是待机时，立即开始对健康监测数据采样；并且其中在判定至少一个M&D装置的状态不是待机时，针对下一可用时间安排对变压器的健康监测数据采样。

在一些实施例中，配置系统的处理器以在第一时间戳从至少一个保护继电器装置接收事件数据；在第二时间戳从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；至少部分基于事件数据和保护数据，判定变压器发生故障；响应于判定变压器发生事件，在第三时间戳，从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；计算第一时间戳、第二时间戳和第三时间戳中至少两个之间的偏移量；利用偏移量修改第一时间戳、第二时间戳和第三时间戳中至少一个，由此获得至少一个修改的时间戳；利用事件数据、保护数据和健康监测数据的至少一部分产生记录，其中所述记录包括至少一个修改的时间戳；以及在变压器操作期间访问记录以发现要输出到至少一个显示器的事件数据。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：从至少一个保护继电器装置接收变压器保护数据；至少部分基于对接收的保护数据的分析，判定变压器发生故障；从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据，其中接收健康监测数据包括：接收健康监测数据或可用历史健康监测数据的最后读取的至少一个座位健康监测先前数据；以及接收在检测到事件或可用历史健康监测数据之后收集的健康监测数据的一个或多个样本作为健康监测后期数据；分析接收的保护数据和接收的健康监测数据；以及产生故障报告、通电记录、习得的数据记录、历史最大记录、健康报告或机群报告的至少一个。

在一些实施例中，至少一个处理器还被配置成：从至少一个保护继电器装置接收事件数据；从至少一个保护继电器装置接收变压器保护数据；从至少一个M&D装置接收变压器的健康监测数据；产生与变压器相关联的记录，所述记录至少部分基于所接收的保护数据、所接收的健康监测数据和所接收的事件数据；以及至少部分基于所述记录，在用户界面、报告或电子通信的至少一种中输出与所述记录相关联的一部分数据。

尽管已经结合当前认为最实际的各种实施例描述了本公开的一些实施例，但要理解的是，本公开不限于所公开的实施例，相反，意在覆盖所附权利要求范围之内包括的各种修改和等价布置。尽管本文采用了专用名词，但它们仅用于一般性和描述性意义，并非用于限制。

本书面描述使用范例披露了本公开的特定实施例，还使得本领域的技术人员能够实践本公开的特定实施例，包括，但不限于制造和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。在权利要求中定义了本公开一些实施例可取得专利的范围，可以包括本领域技术人员想到的其他范例。如果这种其他范例具有不与权利要求的字面语言不通的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等价结构元件，它们意在在权利要求的范围之内。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

至少一个保护继电器装置；

通信耦接到所述至少一个保护继电器装置的至少一个监测诊断(M&D)装置；以及

通信耦接到所述至少一个保护继电器装置和所述至少一个M&D装置的至少一个处理器，所述处理器被配置成：

从所述至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；

从所述至少一个M&D装置接收所述变压器的健康监测数据；

使用公共时间参考，分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；

至少部分基于对所接收的保护数据和所接收的健康监测数据的分析，监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障；以及

响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，产生指令以改变所述变压器的操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

从数据库检索所述变压器的历史数据；

将所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据进行对比；

至少部分基于所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据的对比，判定所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据之间至少部分匹配，其中所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与表示所述变压器先前故障的历史数据一部分匹配；以及

基于所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据之间匹配的判定，识别所述变压器的故障。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

在接收到所述保护数据时对所接收的保护数据打上时间戳；

在接收到健康监测数据时对所接收的健康监测数据打上时间戳；

对比所接收的保护数据的时间戳与所接收的健康监测数据的时间戳；

基于所接收的保护数据的时间戳与所接收的健康监测数据的时间戳的对比，判定接收所述保护数据和接收所述健康监测数据之间的估计当前时间滞后；

向所接收的保护数据和所述健康监测数据的至少一个的时间戳分配等于接收所述保护数据和接收所述健康监测数据之间的所述估计当前时间滞后的时间偏移量，从而为在同一时间点采样的保护数据和健康监测数据分配公共时间戳；以及

将所述至少一个保护继电器装置和所述至少一个M&D装置时间同步到公共的全球定位系统(GPS)时间源。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据为所述变压器预测下一次所需的维护；

在日历中为所述变压器安排下一次所需维护；

基于预测的下一次所需维护产生维护的日历请求；以及

向第二系统发送所述日历请求。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

至少部分基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据，判定所述变压器不再符合至少一组规范标准。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置成：

响应于预测所述变压器的故障，停止所述变压器的操作。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

从所述至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；

至少部分基于对所接收的保护数据的分析，判定所述变压器发生故障；

从所述至少一个M&D装置接收所述变压器的健康监测数据，其中接收健康监测数据包括：

接收健康监测数据或可用历史健康监测数据的最后读取的至少一个作为健康监测先前数据；以及

接收在检测到事件或可用历史健康监测数据之后收集的健康监测数据的一个或多个样本作为健康监测后期数据；

分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；以及

产生故障报告、通电记录、习得的数据记录、历史最大记录、健康报告或机群报告的至少一个。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据计算所述变压器的至少一个部件的寿命。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

至少部分基于所接收的保护数据和所接收的健康监测数据的分析预测所述变压器的预测故障的原因和类型。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还被配置成：

从所述至少一个保护继电器装置接收事件数据；

从所述至少一个保护继电器装置接收所述变压器的保护数据；

从所述至少一个M&D装置接收所述变压器的健康监测数据；

产生与变压器相关联的记录，所述记录至少部分基于所接收的保护数据、所接收的健康监测数据和所接收的事件数据；以及

至少部分基于所述记录，在用户界面、报告或电子通信的至少一种中输出与所述记录相关联的一部分数据。

11.一种方法，包括：

由计算装置处理器从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；

由所述计算装置处理器从至少一个监测诊断(M&D)装置接收所述变压器的健康监测数据；

由所述计算装置处理器利用公共时间参考分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；

由所述计算装置处理器，至少部分基于对所接收的保护数据和所接收的健康监测数据的分析，监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障；以及

由所述计算装置处理器，响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，产生指令以改变所述变压器的操作。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器从数据库检索所述变压器的历史数据；

由所述计算装置处理器，对比所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据；

由所述计算装置处理器，至少部分基于所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据的对比，判定所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据之间至少部分匹配，其中所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分匹配表示所述变压器先前故障的历史数据的一部分；以及

由所述计算装置处理器，基于所接收的保护数据的至少一部分和所接收的健康监测数据的至少一部分与所述历史数据之间匹配的判定，识别所述变压器的故障。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器在接收所述保护数据时对所接收的保护数据打上时间戳；

由所述计算装置处理器在接收健康监测数据时对所接收的健康监测数据打上时间戳；

由所述计算装置处理器，对比所接收的保护数据的时间戳与所接收的健康监测数据的时间戳；

由所述计算装置处理器，基于所接收的保护数据的时间戳与所接收的健康监测数据的时间戳的对比，判定接收所述保护数据和接收所述健康监测数据之间的估计当前时间滞后；以及

由所述计算装置处理器向所接收的保护数据和所述健康监测数据的至少一个的时间戳分配等于接收所述保护数据和接收所述健康监测数据之间的所述估计当前时间滞后的时间偏移量，从而为在同一时间点采样的保护数据和健康监测数据分配公共时间戳；以及

由所述计算装置处理器将所述至少一个保护继电器装置和所述至少一个M&D装置时间同步到公共的全球定位系统(GPS)时间源。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器，基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据为所述变压器预测下一次所需的维护；

由所述计算装置处理器在日历中为所述变压器安排下一次所需维护；

由所述计算装置处理器基于预测的下一次所需维护产生维护的日历请求；以及

由所述计算装置处理器向第二系统发送所述日历请求。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器，至少部分基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据，判定所述变压器不再符合至少一组规范标准。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器，响应于预测所述变压器的故障，停止所述变压器的操作。

17.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器对所接收的保护数据和所接收的健康监测数据进行相关。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器，基于分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据计算所述变压器的至少一个部件的寿命。

19.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述计算装置处理器至少部分基于所接收的保护数据和所接收的健康监测数据的分析，预测所述变压器的预测故障的原因和类型。

20.一种非暂态计算机可读介质，包括其上存储的指令，在由一个或多个处理器执行所述指令时，令所述一个或多个处理器执行如下操作：

从至少一个保护继电器装置接收变压器的保护数据；

从至少一个监测诊断(M&D)装置接收所述变压器的健康监测数据；

使用公共时间参考分析所接收的保护数据和所接收的健康监测数据；

至少部分基于对所接收的保护数据和所接收的健康监测数据的分析，监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障；以及

响应于监测、诊断、分析或预测所述变压器的故障，产生指令以改变所述变压器的操作。