CN113466290A - 变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN113466290A CN202110571489.8A CN202110571489A CN113466290A CN 113466290 A CN113466290 A CN 113466290A CN 202110571489 A CN202110571489 A CN 202110571489A CN 113466290 A CN113466290 A CN 113466290A
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Abstract

本申请涉及一种变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；构建变压器温升预测模型；变压器温升预测模型是通过基于多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各特征点的温升数据；根据各特征点的温升数据确定配电变压器的热缺陷等级。采用本方法能够提高配电变压器热缺陷检测方法的通用性。

Description

变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
配电变压器是配电网中最重要的电力设备之一，由于用电负荷和用电密度的急剧增加，配电变压器的应用越来越广泛，数量也越来越多，容量越来越大，变压器的初始投资及其电能的损耗在经济上都相当可观。大部分情况下变压器状态存在由健康到缺陷发展成为故障的过程，根据运行经验，局部过热是变压器易发生、危害较严重的缺陷之一。因此在配电变压器的状态评估技术中，针对配电变压器的热缺陷进行在线辨识的研究具有十分重要的意义。
温升是反映变压器内部状态和安全传输容量的重要指标，然而，现有配电变压器的热缺陷检测方法是通过现有IEEE(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，电气与电子工程师协会)标准、IEC(International ElectrotechnicalCommission，国际电工委员会)标准和中国国家标准推荐的计算方法均是对正常工况下的变压器温度进行计算，不能检测出异常动态工况下的温度变化，导致配电变压器热缺陷检测方法的通用性低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高配电变压器热缺陷检测方法的通用性的变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种变压器热缺陷检测方法，所述方法包括：
获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
构建变压器温升预测模型；所述变压器温升预测模型是通过基于所述多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
将所述负荷数据和所述环境温度输入至所述变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各所述特征点的温升数据；
根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级。
在其中一个实施例中，所述根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，包括：
确定所述配电电压器的特征点，所述特征点至少包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度；
根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在其中一个实施例中，所述根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，包括：
根据所述等效热路模型推导各所述特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各所述特征点与所述配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在其中一个实施例中，所述根据所述等效热路模型推导各所述特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各所述特征点与所述配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，包括：
根据所述等效热路模型推导所述顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与所述配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式；
根据所述第一温升状态表达式依次确定所述散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式；
根据所述第一温升状态表达式、第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和所述第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在其中一个实施例中，所述获取构建好的配电变压器的等效热路模型，包括：
获取所述配电变压器的变压器参数；所述变压器参数包括额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式；
根据所述变压器参数，采用热电类比建立所述配电变压器的等效热路模型，得到构建好的等效热路模型。
在其中一个实施例中，所述根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级，包括：
将各所述特征点的温升数据与所述配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各所述特征点的温升发热级别；以及
按照所述绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息；
将所述第一进制编码信息转化为第二进制编码信息；
基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定所述第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到所述配电变压器的热缺陷等级。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
将所述配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息；所述提示信息用于运维人员对所述配电变压器的进行巡检。
一种变压器热缺陷检测装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
确定模块，用于根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
模型构建模块，用于构建变压器温升预测模型；所述变压器温升预测模型是通过基于所述多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
第二获取模块，用于获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
温升预测模块，用于将所述负荷数据和所述环境温度输入至所述变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各所述特征点的温升数据；
热缺陷检测模块，用于根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
构建变压器温升预测模型；所述变压器温升预测模型是通过基于所述多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
将所述负荷数据和所述环境温度输入至所述变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各所述特征点的温升数据；
根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
构建变压器温升预测模型；所述变压器温升预测模型是通过基于所述多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
将所述负荷数据和所述环境温度输入至所述变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各所述特征点的温升数据；
根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级。
上述变压器热缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质，通过构建的等效热路模型确定配电变压器中与各特征点相关的特征点温升计算模型；通过多特征点温升计算模型可以计算得到各特征点的温升数据，通过获取历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据训练变压器温升预测模型，得到构建好的变压器温升预测模型；根据待预测时刻的负荷数据和环境温度，预测待预测时刻各特征点的温升数据，进而确定配电变压器的热缺陷等级；即通过考虑配电变压器多个特征点得到多特征点温升计算模型，提高了配电变压器的温升计算的准确性，基于多特征点温升计算模型构建变压器温升预测模型，只需获取待测时刻负荷数据和环境温度可以确定配电变压器的热缺陷等级，提高了配电变压器热缺陷检测方法的通用性。
附图说明
图1为一个实施例中变压器热缺陷检测方法的流程示意图；
图2为一个实施例中实施例中配电变压器多特征点温升等效热路模型图；
图3为一个实施例中确定配电变压器的热缺陷等级方法的流程示意图；
图4为一个实施例中确定多特征点温升计算模型方法的流程示意图；
图5为另一个实施例中变压器热缺陷检测方法的流程示意图；
图6为一个实施例中变压器热缺陷检测装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种变压器热缺陷检测方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤102，获取预先构建的配电变压器的等效热路模型。
其中，等效热路模型是指根据配电变压器的配电变压器参数，通过确定配电电压中的多个特征点，采用热电类比法，以电路的形式建立的多特征点温升等效电路。如图2所示，为一个实施例中配电变压器多特征点温升等效热路模型图，qloss代表变压器的热源，θw为绕组温度，θtop、θa分别为顶层油温及环境温度，θr,m、θr,n分别为变压器散热器中部、底部温度，即确定配电变压器中5个特征点，其中变压器顶层油温与散热器顶部温度近似相等。Rath,b、Roth,b分别代表的是变压器散热器底部油侧及空气侧的等值热阻，Rath,m、Roth,m分别代表变压器散热器中部油侧及空气侧的等值热阻。
步骤104，根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
具体地，确定配电电压器的特征点，特征点至少包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度；根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，即多特征点温升计算模型中包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度的温升状态表达式。
步骤106，构建变压器温升预测模型。
其中，变压器温升预测模型是通过基于多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的。
具体地，基于多特征点温升计算模型建立变压器温升预测模型，将获取历史时刻多特征点温升数据、对应的环境温度、变压器负荷数据作为样本训练数据，通过样本训练数据对变压器温升预测模型进行训练，直到变压器温升预测模型的损失函数收敛，得到训练好的变压器温升预测模型。
步骤108，获取待预测时刻的负荷数据和环境温度。
步骤110，将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各特征点的温升数据。
具体地，将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度的温升数据。
步骤112，根据各特征点的温升数据确定配电变压器的热缺陷等级。
其中，对照配电变压器运行导则定义各个特征点温升的发热级别，将各个特征点温升分为四个发热级别，分别为I级发热、II级发热、III级发热、IV级发热，分别对应二进制编码00、01、10、11，二进制编码越大，变压器各特征点处发热级别越高，发热情况越严重。
热缺陷等级分为I-X级，其中编码00为正常运行，编码01-19为I级缺陷，编码1A-32为II级缺陷，编码33-4B为III级缺陷，编码4C-64为IV级缺陷，编码65-7D为V级缺陷，编码7E-96为VI级缺陷，编码97-AF为VII级缺陷，编码B0-C8为VIII级缺陷，编码C9-E1为IX级缺陷，编码E2-FF为X级缺陷。电网人员根据不同的等级的热缺陷进行对应的巡检以及维护操作。
具体地，根据各特征点的温升数据确定各特征点对应的发热级别，并将得到的发热级别按照指定的顺序进行组合编码，得到目标编码信息；根据预先建立的编码信息与热缺陷等级的对应关系，确定配电变压器的热缺陷等级；其中，指定顺序可以但不仅限于是绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温顺序。
上述变压器热缺陷检测方法中，通过构建的等效热路模型确定配电变压器中与各特征点相关的特征点温升计算模型；通过多特征点温升计算模型可以计算得到各特征点的温升数据，通过获取历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据训练变压器温升预测模型，得到构建好的变压器温升预测模型；根据待预测时刻的负荷数据和环境温度，预测待预测时刻各特征点的温升数据，进而确定配电变压器的热缺陷等级；即通过考虑配电变压器多个特征点得到多特征点温升计算模型，提高了配电变压器的温升计算的准确性，基于多特征点温升计算模型构建变压器温升预测模型，只需获取待测时刻负荷数据和环境温度可以确定配电变压器的热缺陷等级，提高了配电变压器热缺陷检测方法的通用性。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种确定配电变压器的热缺陷等级方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤302，将各特征点的温升数据与配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各特征点的温升发热级别。
其中，配电变压器的特征点的温升数据包括绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温和变压器顶层油温；变压器顶层油温与散热器顶部温度近似相等，在变压器顶层油温与散热器顶部温度这两个特征点的温升数据中只需选择一个特征点的温升数据。
步骤304，按照绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息。
其中，第一进制编码信息可以但不仅限于是二进制编码信息。
具体地，根据各特征点的温升数据确定各特征点的发热级别，将发热级别按照绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到8位二进制编码信息。
步骤306，将第一进制编码信息转化为第二进制编码信息。
其中，第二进制编码信息可以但不仅限于是十六进制编码信息。
步骤308，基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到配电变压器的热缺陷等级。
具体地，通过将8位二进制编码信息转为为十六进制编码信息，基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到配电变压器的热缺陷等级。
上述配电变压器热缺陷等级确定方法中，通过确定配电变压器多个特征点对应发热级别，对多个特征点对应发热级别进行组合编码以及组合编码进行，可以更为直观地辨识变压器的热缺陷级别，有利于配电网运维人员对变压器热缺陷状态的实时直观判断，及时检测出变压器的热缺陷等级。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种确定多特征点温升计算模型方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤402，根据等效热路模型推导顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式。
步骤404，根据第一温升状态表达式依次确定散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式。
步骤406，根据第一温升状态表达式、第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
具体地，推导各个特征点温升方程并作线性化处理，建立与负荷量、环境温度相关的配电变压器多特征点温升计算模型，多特征点包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度，以及变压器绕组温度。顶层油温温升状态方程如下：
Figure BDA0003082730740000091
式中，Cth为变压器内部等值热容，Roth、Rath分别为变压器油侧及空气侧的等值热阻，θtop、θa分别为顶层油温及环境温度，P0、Pk、k分别为变压器的空载损耗、短路损耗及负荷系数。对上式在t时刻线性化得顶层油温温升，即第一温升状态表达式为：
Figure BDA0003082730740000092
式中，Δθa＝Δθa t-Δθa t-1，
Figure BDA0003082730740000093
则根据变压器结构参数的获取及t-1、t-2时刻的监测数据可计算得t时刻的顶层油温温升，则t时刻顶层油温为
Figure BDA0003082730740000094
则由热路模型可计算得到其余各特征点温度，即第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和第四温升状态表达式分别为：
Figure BDA0003082730740000101
式中，Rath,b、Roth,b代表的是变压器散热器底部油侧及空气侧的等值热阻，Rath,m、Roth,m为变压器散热器中部油侧及空气侧的等值热阻。
上述确定多特征点温升计算模型方法中，通过根据等效热路模型推导顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式、散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，即利用多个特征点温升实时预测的配电变压器热缺陷分级辨识方法，结合变压器顶层油温、散热器顶部温度、散热器中部温度及散热器底部温度及绕组热点温度等多个特征点，确定定多特征点温升计算模型，提高了变压器热路模型及温升的计算模型的准确性。
在另一个实施例中，如图5所示，提供了一种变压器热缺陷检测方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤502，获取配电变压器的变压器参数。
其中，变压器参数包括额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式。
步骤504，根据变压器参数，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型。
具体地，根据变压器参数额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式等参数，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型。
步骤506，根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
具体地，根据确定的变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度等特征点，根据等效热路模型推导各特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各特征点与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
步骤508，构建变压器温升预测模型。
其中，变压器温升预测模型是通过基于多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的。
步骤510，获取待预测时刻的负荷数据和环境温度。
步骤512，将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各特征点的温升数据。
步骤514，根据各特征点的温升数据确定配电变压器的热缺陷等级。
具体地，将各特征点的温升数据与配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各特征点的温升发热级别；以及将确定的各特征点的温升发热级别按照绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息；将第一进制编码信息转化为第二进制编码信息；基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到配电变压器的热缺陷等级。
步骤516，将配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息。
其中，提示信息用于运维人员对配电变压器的进行巡检，即根据提示的热缺陷等级对配电变压器进行及时维修，提高电网的用电安全。
上述变压器热缺陷检测方法中，通过根据变压器参数，，考虑了变压器顶层油温、散热器顶部温度、散热器中部温度及散热器底部温度及绕组热点温度等多个特征点，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型，根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，通过构建变压器温升预测模型，根据待预测时刻的负荷数据和环境温度预测待预测时刻各特征点的温升数据，通过确定各特征点的温升发热级别，对各特征点的温升发热级别进行组合编码，基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，得到配电变压器的热缺陷等级，提高了变压器热路模型及温升的计算模型的准确性，进而提高了热缺陷判断的精度；将配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息，提示信息用于运维人员对配电变压器的进行巡检，提高电网的用电安全。
应该理解的是，虽然图1、图3-图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、图3-图5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种变压器热缺陷检测装置，包括：第一获取模块602、确定模块604、模型构建模块606、第二获取模块608、温升预测模块610和热缺陷检测模块612，其中：
第一获取模块602，用于获取预先构建的配电变压器的等效热路模型。
确定模块604，用于根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
模型构建模块606，用于构建变压器温升预测模型；变压器温升预测模型是通过基于多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的。
第二获取模块608，用于获取待预测时刻的负荷数据和环境温度。
温升预测模块610，用于将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各特征点的温升数据。
热缺陷检测模块612，用于根据各特征点的温升数据确定配电变压器的热缺陷等级。
上述变压器热缺陷检测装置，通过构建的等效热路模型确定配电变压器中与各特征点相关的特征点温升计算模型；通过多特征点温升计算模型可以计算得到各特征点的温升数据，通过获取历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据训练变压器温升预测模型，得到构建好的变压器温升预测模型；根据待预测时刻的负荷数据和环境温度，预测待预测时刻各特征点的温升数据，进而确定配电变压器的热缺陷等级；即通过考虑配电变压器多个特征点得到多特征点温升计算模型，提高了配电变压器的温升计算的准确性，基于多特征点温升计算模型构建变压器温升预测模型，只需获取待测时刻负荷数据和环境温度可以确定配电变压器的热缺陷等级，提高了配电变压器热缺陷检测方法的通用性。
在另一个实施例中，提供了一种变压器热缺陷检测装置，除包括第一获取模块602、确定模块604、模型构建模块606、第二获取模块608、温升预测模块610和热缺陷检测模块612之外，还包括：线性处理模块、热路模型建立模块、第二确定模块、编码模块、转码模块和发送模块，其中：
在一个实施例中，确定模块604还用于确定配电电压器的特征点，特征点至少包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度；根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
确定模块604中包括线性处理模块，用于根据等效热路模型推导各特征点的温升方程并进行线性化处理，通过确定模块604依次建立各特征点与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，线性处理模块还用于根据等效热路模型推导顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式；根据第一温升状态表达式依次确定散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式。
在一个实施例中，确定模块604还用于根据第一温升状态表达式、第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，第一获取模块602还用于获取配电变压器的变压器参数；变压器参数包括额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式。
热路模型建立模块，用于根据变压器参数，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型。
第二确定模块，用于将各特征点的温升数据与配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各特征点的温升发热级别；以及
编码模块，用于按照绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息。
转码模块，用于将第一进制编码信息转化为第二进制编码信息。
在一个实施例中，热缺陷检测模块612还用于基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到配电变压器的热缺陷等级。
发送模块，用于将配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息；提示信息用于运维人员对配电变压器的进行巡检。
在一个实施例中，通过根据变压器参数，考虑了变压器顶层油温、散热器顶部温度、散热器中部温度及散热器底部温度及绕组热点温度等多个特征点，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型，根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，通过构建变压器温升预测模型，根据待预测时刻的负荷数据和环境温度预测待预测时刻各特征点的温升数据，通过确定各特征点的温升发热级别，对各特征点的温升发热级别进行组合编码，基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，得到配电变压器的热缺陷等级，提高了变压器热路模型及温升的计算模型的准确性，进而提高了热缺陷判断的精度；将配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息，提示信息用于运维人员对配电变压器的进行巡检，提高电网的用电安全。
关于变压器热缺陷检测装置的具体限定可以参见上文中对于变压器热缺陷检测方法的限定，在此不再赘述。上述变压器热缺陷检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种变压器热缺陷检测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
构建变压器温升预测模型；变压器温升预测模型是通过基于多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各特征点的温升数据；
根据各特征点的温升数据确定配电变压器的热缺陷等级。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
确定配电电压器的特征点，特征点至少包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度；
根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据等效热路模型推导各特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各特征点与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据等效热路模型推导顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式；
根据第一温升状态表达式依次确定散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式；
根据第一温升状态表达式、第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取配电变压器的变压器参数；变压器参数包括额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式；
根据变压器参数，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将各特征点的温升数据与配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各特征点的温升发热级别；以及
按照绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息；
将第一进制编码信息转化为第二进制编码信息；
基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到配电变压器的热缺陷等级。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息；提示信息用于运维人员对配电变压器的进行巡检。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
构建变压器温升预测模型；变压器温升预测模型是通过基于多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
将负荷数据和环境温度输入至变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各特征点的温升数据；
根据各特征点的温升数据确定配电变压器的热缺陷等级。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
确定配电电压器的特征点，特征点至少包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度；
根据等效热路模型确定配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据等效热路模型推导各特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各特征点与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据等效热路模型推导顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式；
根据第一温升状态表达式依次确定散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式；
根据第一温升状态表达式、第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取配电变压器的变压器参数；变压器参数包括额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式；
根据变压器参数，采用热电类比建立配电变压器的等效热路模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将各特征点的温升数据与配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各特征点的温升发热级别；以及
按照绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息；
将第一进制编码信息转化为第二进制编码信息；
基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到配电变压器的热缺陷等级。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息；提示信息用于运维人员对配电变压器的进行巡检。
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流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变压器热缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
构建变压器温升预测模型；所述变压器温升预测模型是通过基于所述多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
将所述负荷数据和所述环境温度输入至所述变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各所述特征点的温升数据；
根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，包括：
确定所述配电电压器的特征点，所述特征点至少包括变压器顶层油温、散热器中部温度、散热器底部温度和绕组温度；
根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，包括：
根据所述等效热路模型推导各所述特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各所述特征点与所述配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效热路模型推导各所述特征点的温升方程并进行线性化处理，依次建立各所述特征点与所述配电电压器负荷数据以及环境温度相关的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型，包括：
根据所述等效热路模型推导所述顶层油温的温升方程并进行线性化处理，建立与所述配电电压器负荷数据以及环境温度相关的第一温升状态表达式；
根据所述第一温升状态表达式依次确定所述散热器中部温度的第二温升状态表达式、散热器底部温度的第三温升状态表达式和绕组温度的第四温升状态表达式；
根据所述第一温升状态表达式、第二温升状态表达式、第三温升状态表达式和所述第四温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在在于，所述获取构建好的配电变压器的等效热路模型，包括：
获取所述配电变压器的变压器参数；所述变压器参数包括额定容量、空载损耗、短路损耗、负荷系数及冷却方式；
根据所述变压器参数，采用热电类比建立所述配电变压器的等效热路模型。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级，包括：
将各所述特征点的温升数据与所述配电变压器中各特征点的发热级别进行对照，确定各所述特征点的温升发热级别；以及
按照所述绕组温度、顶层油温、散热器中部油温、散热器底端油温的顺序进行编码，得到第一进制编码信息；
将所述第一进制编码信息转化为第二进制编码信息；
基于预先建立的编码信息与配电变压器热缺陷等级的对应关系，确定所述第二进制编码信息对应的热缺陷等级，得到所述配电变压器的热缺陷等级。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述配电变压器的热缺陷等级发送至电网运维人员所在的终端，并生成提示信息；所述提示信息用于运维人员对所述配电变压器的进行巡检。
8.一种变压器热缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取预先构建的配电变压器的等效热路模型；
确定模块，用于根据所述等效热路模型确定所述配电变压器中各特征点的温升状态表达式，得到多特征点温升计算模型；
模型构建模块，用于构建变压器温升预测模型；所述变压器温升预测模型是通过基于所述多特征点温升计算模型确定的历史时刻多特征点温升数据、配电变压器的环境温度以及负荷数据构成的样本数据训练确定的；
第二获取模块，用于获取待预测时刻的负荷数据和环境温度；
温升预测模块，用于将所述负荷数据和所述环境温度输入至所述变压器温升预测模型中，得到待预测时刻各所述特征点的温升数据；
热缺陷检测模块，用于根据各所述特征点的温升数据确定所述配电变压器的热缺陷等级。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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