CN114692787A - 基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统 - Google Patents

基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统，其中本发明的方法包括根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理；通过保护的动作类型进行主变压器的内和/或外部故障的初步判断；根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理；基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。本发明通过获取主变压器各部分的相关数据，分别进行对应的故障判断及处理，提高了分析的准确性并且梳理了主变事件故障分析过程，大大缩短了故障查找时间。

Description

基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统
技术领域
本发明属于电网调度自动化技术领域，具体涉及一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统。
背景技术
随着变电站无人化的不断推进，变电事件发生后需要工作人员及时到现场检查，但是变电站位置大多数处于偏远地区，这导致工作人员到站需要花费时间较长。此外，遇到恶劣天气等问题也会阻碍工作人员的现场检查工作。
目前变压器轻瓦斯动作后，根据最新规定轻瓦斯（包括本体及分接开关）报警后，应按照紧急缺陷处理流程，申请停电对相关变压器进行检查及处置，在未停电情况下运维人员不得去变压器现场检查，严防由于突发故障造成人身伤亡事故的发生。
但是现有的处理方式只是孤立、比较片面去查找分析事件情况，一方面会消耗大量时间查找，另外一方面会导致分析结果不准确从而延误恢复供电的可能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在解决现有处理方式只是孤立、比较片面去查找分析事件情况导致消耗大量时间查找且分析结果不准确从而延误恢复供电的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，包括如下步骤：
根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若主变压器各监测装置均无故障，则继续后续步骤；
通过保护的动作类型进行主变压器的内和/或外部故障的初步判断；
根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理，若主变压器无故障，则继续后续步骤；
基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。
进一步的，根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，具体包括：
获取主变压器各监测装置的动作信息和对应的时标信息；
根据各装置的时标信息进行时间转换，统一到同一时间轴上之后对各装置的动作信息进行判断，若监测装置发生故障，则转入检修操作，时间转换根据如下公式进行：
Figure 698793DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 199044DEST_PATH_IMAGE002
是重新映射时间轴，
Figure 947557DEST_PATH_IMAGE003
是启动记录的实际时间，
Figure 216865DEST_PATH_IMAGE004
是各监测装置记录的相对时间，
Figure 392631DEST_PATH_IMAGE005
是各监测装置的修正参数。
进一步的，当主变压器被初步判断为内部故障时，根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理，具体包括：
获取主变压器在线监测装置数据和历史试验数据；
根据获取的数据依次进行多种方式的异常数据判断，若在任一判断方式中出现异常数据，则判断主变压器发生内部故障并转入检修操作，多种方式的异常数据判断具体包括：
将主变压器各组分量与各组分告警值进行比较，若任一组分量超过对应告警值，则认为对应组分量数据异常；
根据主变压器的总烃含量和总烃历史数据计算总烃含量变化率，若总烃含量变化率超过变化率阈值，则认为总烃含量变化率数据异常；
计算主变压器综合状态修正的标准差，若标准差超过标准差阈值，则认为标准差数据异常，修正的标准差的计算公式如下：
Figure 380179DEST_PATH_IMAGE006
Figure 666803DEST_PATH_IMAGE007
式中，S为标准差，z表示总烃，
Figure 993879DEST_PATH_IMAGE008
表示第
Figure 402864DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期内总烃含量，
Figure 612129DEST_PATH_IMAGE010
表示采样周期，
Figure 702444DEST_PATH_IMAGE011
表示总烃的历史数据，
Figure 946344DEST_PATH_IMAGE012
表示第
Figure 463913DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期所占的权重，n=1,2,…,5。
进一步的，当主变压器被初步判断为外部故障时，根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理，具体包括：
获取主变压器的现场视频图像和历史视频图像；
将视频图像进行均值处理，得到图像以矩阵形式表达的数值化数据；
利用矩阵表达式比较现场视频图像和历史视频图像的差异，得到稀疏矩阵；
计算稀疏矩阵的秩并与设定阈值进行比较，超过设定阈值，则认为主变压器发生外部故障并转入检修操作。
进一步的，根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理之前，还包括：
当主变压器开关动作后，根据主变压器的操作任务和工作任务确定开关动作是否为人为模拟操作，若否，则继续后续步骤。
第二方面，本发明提供了一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统，包括：故障分析模块；
故障分析模块包括逻辑判断单元、故障判断单元和设备判断单元；
逻辑判断单元用于根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若主变压器各监测装置均无故障，则进入故障判断单元；
故障判断单元用于通过保护的动作类型进行主变压器的内和/或外部故障的初步判断；还用于根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理，若主变压器无故障，则进入设备判断单元；
设备判断单元用于基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。
进一步的，逻辑判断单元具体用于：
获取主变压器各监测装置的动作信息和对应的时标信息；
根据各装置的时标信息进行时间转换，统一到同一时间轴上之后对各装置的动作信息进行判断，若监测装置发生故障，则转入检修操作，时间转换根据如下公式进行：
Figure 426053DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 54480DEST_PATH_IMAGE002
是重新映射时间轴，
Figure 152886DEST_PATH_IMAGE003
是启动记录的实际时间，
Figure 841356DEST_PATH_IMAGE004
是各监测装置记录的相对时间，
Figure 25213DEST_PATH_IMAGE005
是各监测装置的修正参数。
进一步的，故障判断单元具体包括内部故障判断单元，内部故障判断单元具体用于：
获取主变压器在线监测装置数据和历史试验数据；
根据获取的数据依次进行多种方式的异常数据判断，若在任一判断方式中出现异常数据，则判断主变压器发生内部故障并转入检修操作，多种方式的异常数据判断具体包括：
将主变压器各组分量与各组分告警值进行比较，若任一组分量超过对应告警值，则认为对应组分量数据异常；
根据主变压器的总烃含量和总烃历史数据计算总烃含量变化率，若总烃含量变化率超过变化率阈值，则认为总烃含量变化率数据异常；
计算主变压器综合状态修正的标准差，若标准差超过标准差阈值，则认为标准差数据异常，修正的标准差的计算公式如下：
Figure 457331DEST_PATH_IMAGE013
Figure 675823DEST_PATH_IMAGE007
式中，S为标准差，z表示总烃，
Figure 535195DEST_PATH_IMAGE008
表示第
Figure 144031DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期内总烃含量，
Figure 114261DEST_PATH_IMAGE010
表示采样周期，
Figure 187259DEST_PATH_IMAGE011
表示总烃的历史数据，
Figure 217532DEST_PATH_IMAGE012
表示第
Figure 313664DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期所占的权重，n=1,2,…,5。
进一步的，故障判断单元具体包括外部故障判断单元，外部故障判断单元具体用于：
获取主变压器的现场视频图像和历史视频图像；
将视频图像进行均值处理，得到图像以矩阵形式表达的数值化数据；
利用矩阵表达式比较现场视频图像和历史视频图像的差异，得到稀疏矩阵；
计算稀疏矩阵的秩并与设定阈值进行比较，超过设定阈值，则认为主变压器发生外部故障并转入检修操作。
进一步的，还包括：主变故障判断模块；
主变故障判断模块用于当主变压器开关动作后，根据主变压器的操作任务和工作任务确定开关动作是否为人为模拟操作，若否，则进入故障分析模块。
综上，本发明提供了一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统，其中本发明的方法包括根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若所述主变压器各监测装置均无故障，则继续后续步骤；通过保护的动作类型进行所述主变压器的内和/或外部故障的初步判断；根据所述主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于所述差异比较的结果对所述主变压器的故障进行进一步确定和处理，若所述主变压器无故障，则继续后续步骤；基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。本发明通过获取主变压器各部分的相关数据，分别进行对应的故障判断及处理，提高了分析的准确性并且梳理了主变事件故障分析过程，大大缩短了故障查找时间。
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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的主变故障判断的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的故障分析第一阶段的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的故障分析第二阶段的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的故障分析第三阶段的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的主变故障录波装置的录波数据示意图；
图7为本发明实施例提供的油色谱在线监测数据示意图；
图8为本发明实施例提供的一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统的结构框图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
随着变电站无人化的不断推进，变电事件发生后需要工作人员及时到现场检查，但是变电站位置大多数处于偏远地区，这导致工作人员到站需要花费时间较长。此外，遇到恶劣天气等问题也会阻碍工作人员的现场检查工作。
目前变压器轻瓦斯动作后，根据最新规定轻瓦斯（包括本体及分接开关）报警后，应按照紧急缺陷处理流程，申请停电对相关变压器进行检查及处置，在未停电情况下运维人员不得去变压器现场检查，严防由于突发故障造成人身伤亡事故的发生。
但是现有的处理方式只是孤立、比较片面去查找分析事件情况，一方面会消耗大量时间查找，另外一方面会导致分析结果不准确从而延误恢复供电的可能。
基于此，本发明提供一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和系统。
以下对本发明的一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法的实施例进行详细的介绍。
请参阅图1，本实施例提供一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，包括：
S100：根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若主变压器各监测装置均无故障，则继续后续步骤。
需要说明的是，本实施例中主变压器各监测装置包括继保装置和录波装置，如主变压器继电保护装置、安全自动装置以及主变压器录波装置。
本步骤为主变压器事件故障分析的第一阶段，主要是判断故障情况下，各监测装置是否正确动作。通过获取动作信息以及相关时标，建立时间轴，通过一次设备接线图和动作逻辑进行判断动作情况是否正确，例如动作录波如图6所示，将时标数据提取，进行时间变换，重新映射到新的时间轴上，进行对比分析。时间变化的公式如下：
Figure 87585DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 280669DEST_PATH_IMAGE002
是重新映射时间轴，
Figure 481843DEST_PATH_IMAGE003
是启动记录的实际时间，
Figure 862009DEST_PATH_IMAGE004
是各监测装置记录的相对时间，
Figure 439620DEST_PATH_IMAGE005
是各监测装置的修正参数。
如图3所示，将几者放在同一时间轴进行逻辑和峰值判断，如果动作错误则判断设备出现误动或者拒动，则需要立即进行上报并开展设备检修。如果动作正确，则继续后续步骤。
S200：通过保护的动作类型进行主变压器的内和/或外部故障的初步判断。
需要说明的是，如图4，步骤S200和S300为主变压器事件故障分析的第二阶段，主要是根据保护类型启动情况判断主变压器的内部故障、外部故障、以及内/外部故障情况。例如主变瓦斯保护动作，则判断为内部故障，若主变差动保护动作则判断为内/外部故障。
S300：根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理，若主变压器无故障，则继续后续步骤。
需要说明的是，若判断为内部故障，则进行内部故障的进一步确定。具体为获取在线检测装置数据（包括主变三侧开关GIS在线监测、主变本体色谱在线监测等）和历史试验数据进行差值判断，如果关键数据差异不大，在合格范围内，则判断内部影响小，但数据出现大的波动，且超出了合格范围，则直接上报故障并停电检修。
请参阅图4，差值判断的方式如下：
1.
Figure 487211DEST_PATH_IMAGE014
（
Figure 859286DEST_PATH_IMAGE015
为各组分量、
Figure 726748DEST_PATH_IMAGE016
为各组分告警值）各组分绝对含量比较，超过警告值，直接上报该情况并停电检修。
2.
Figure 842472DEST_PATH_IMAGE017
（
Figure 806886DEST_PATH_IMAGE018
为总烃含量、
Figure 349862DEST_PATH_IMAGE011
为总烃历史数据）总烃含量变化率，变化率超过2，则直接上报该情况并停电检修。
3.若以上仍然正常，则综合状态修正的标准差公式情况：
Figure 970200DEST_PATH_IMAGE019
Figure 561718DEST_PATH_IMAGE020
故障跳闸后，连续5个采样周期t，考虑5个数据波动性，其中w1,w2,w3,w4,w5对应故障后5次采样周期所占的权重，随着采样周期递增，权重递增，如果这个时候数据仍波动较大（实际实施过程中，设定波动的阈值为3.6），即使所有数据在报警范围内，也可以判断数据异常。
例如图7所示，来自某主变故障后色谱数据和历史数据，可以看出在变压器故障后烃类气体、氢气含量均发生突增，其中乙炔含量达到40.1μL/L，超过报警阈值5μL/L，总烃含量达到149.2μL/L，接近报警阈值150μL/L。在本例中，由于组分乙炔含量超过报警阈值，则判断产生异常数据，该主变需停电检修。
而如果判断为外部故障，由于外部故障需要获取相应的环境参数例如天气因素、视频监控信息等，通过获取这些信息以及对应实际时标，进一步判断是否是外部原因影响。例如视频监控系统则通过在主变区域获取历史视频记录，通过图像识别等方法，例如采用保存的正常图像和故障发生时的记录图像进行对比，分析是否有异常物体，再采用保存的正常图像和故障后的记录图像进行对比，判断异常物体是否还将继续存在，并将结果进行反馈。
请参阅图4，采用图像识别的方法判断外部故障的方法如下：
视频按照25帧/s设置，25张图片进行均值处理，得到该图片的数值化数据，构成一个json格式的文件；[R:XX;G:XX;B:XX]，RGB红绿蓝三原色。
构成矩阵表达式：历史数据
Figure 583901DEST_PATH_IMAGE021
新数据
Figure 297779DEST_PATH_IMAGE022
相同部分位置相减获取的值为
Figure 139833DEST_PATH_IMAGE023
，单个计算的值
Figure 535042DEST_PATH_IMAGE024
时，将该值定义为0。
最终形成一个稀疏矩阵，计算并判断矩阵的秩PA的大小，若(PAxs/N)<5%，则认为图像相同部分位置相同，其中PAxs表示稀疏矩阵PA的秩，N为稀疏矩阵PA满秩时的个数。
S400：基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。
需要说明的是，本步骤为故障分析的第三阶段。主变设备的故障分析是基于其一二次设备状态度进行的，按照各设备的健康度
Figure 411731DEST_PATH_IMAGE025
和重要度
Figure 296511DEST_PATH_IMAGE026
进行分类分为四个级别I，II，III，IV。
首先数值进行归一化处理，然后得到分级规则如下：
Figure 563544DEST_PATH_IMAGE027
如图5所示，基于上述分级规则，开始检查主变一、二次设备的故障情况。若设备出现故障情况，则主变设备转检修且其健康度在原有基础增加1/4，从而提升设备状态度，等级越高则越需着重关注。
另外，故障分析还包括主变稳定性判断、有无后台异常信号、是否为历史遗留信号等。具体地，一次情况需要模拟该主变在该故障情况下动稳定性和热稳定性能否满足要求、主变抗短路能力计算，数值需在合格范围内。一次设备正常包括主变本体油、三侧开关气压和油压正常等。二次回路正常情况例如无异常信号，操作机构正常情况例如液压正常、储能正常等。信号判断正常是无历史遗留信号。对于发生故障的设备或控制回路，需要根据状态度评级按照变电站设备运维策略和实施细则进行相应的运维工作。
除此之外，在步骤S100之前，本实施例中还需要进行主变故障判断流程。如图2所示，该步骤进行判断的目的在于区分是人为模拟操作导致动作还是实际故障，判断方式是通过获取生产管理系统内的工作任务和操作任务计划，进而确认此次动作情况是正常还是异样，若判断为正常，则直接结束，判断异常则进行故障分析流程。
另外，本实施例的数据基于电网调度一次系统（EMS能量管理系统）、生产管理系统、智能化在线监测数据（油色谱）、视频监控系统、变电站微型气象数据系统、历史试验数据库等得到。
本实施例提供了一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，包括根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若所述主变压器各监测装置均无故障，则继续后续步骤；通过保护的动作类型进行所述主变压器的内和/或外部故障的初步判断；根据所述主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于所述差异比较的结果对所述主变压器的故障进行进一步确定和处理，若所述主变压器无故障，则继续后续步骤；基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。本发明通过获取主变压器各部分的相关数据，分别进行对应的故障判断及处理，提高了分析的准确性并且梳理了主变事件故障分析过程，大大缩短了故障查找时间。
以上是对本发明的一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统的实施例进行详细的介绍。
本实施例提供了一种基于多源数据的三绕组变压器事件分析处理系统。在本实施例中，利用电网调度一次系统（EMS能量管理系统）、生产管理系统、智能化在线监测数据（油色谱）、视频监控系统、变电站微型气象数据系统、历史试验数据库等综合判据构成变电站主变压器事故事件分析处理系统。请参阅图8，本系统包括故障启动模块，故障判断模块、故障分析模块和故障报告模块。
其中故障启动模块是在变压器开关动作发生后，由电网调度一次系统（EMS能量管理系统）获取到的遥信遥测数据，启动该系统。
故障判断模块就是通过获取生产管理系统内的工作任务和操作任务计划，进而确认此次动作情况是正常还是异样，若判断为正常，则直接结束，判断异常则进入故障分析模块。
故障分析模块包括逻辑判断单元、故障判断单元和设备判断单元。
逻辑判断单元用于根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若主变压器各监测装置均无故障，则进入故障判断单元。
需要说明的是，故障判断的具体方式是获取主变压器各监测装置的动作信息和对应的时标信息；根据各装置的时标信息进行时间转换，统一到同一时间轴上之后对各装置的动作信息进行判断，若监测装置发生故障，则转入检修操作，时间转换根据如下公式进行：
Figure 824761DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 555957DEST_PATH_IMAGE002
是重新映射时间轴，
Figure 611637DEST_PATH_IMAGE003
是启动记录的实际时间，
Figure 365967DEST_PATH_IMAGE004
是各监测装置记录的相对时间，
Figure 430875DEST_PATH_IMAGE005
是各监测装置的修正参数。
故障判断单元用于通过保护的动作类型进行主变压器的内和/或外部故障的初步判断；还用于根据主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于差异比较的结果对主变压器的故障进行进一步确定和处理，若主变压器无故障，则进入设备判断单元。
需要说明的是，故障判断单元具体包括内部故障判断单元，内部故障判断单元具体用于：
获取主变压器在线监测装置数据和历史试验数据；
根据获取的数据依次进行多种方式的异常数据判断，若在任一判断方式中出现异常数据，则判断主变压器发生内部故障并转入检修操作，多种方式的异常数据判断具体包括：
将主变压器各组分量与各组分告警值进行比较，若任一组分量超过对应告警值，则认为对应组分量数据异常；
根据主变压器的总烃含量和总烃历史数据计算总烃含量变化率，若总烃含量变化率超过变化率阈值，则认为总烃含量变化率数据异常；
计算主变压器综合状态修正的标准差，若标准差超过标准差阈值，则认为标准差数据异常，修正的标准差的计算公式如下：
Figure 16577DEST_PATH_IMAGE028
Figure 243159DEST_PATH_IMAGE007
式中，S为标准差，
Figure 484784DEST_PATH_IMAGE029
表示第
Figure 87804DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期内组分
Figure 528012DEST_PATH_IMAGE030
的组分量，
Figure 128758DEST_PATH_IMAGE010
表示采样周期，
Figure 654417DEST_PATH_IMAGE018
表示历史组分量，
Figure 61128DEST_PATH_IMAGE012
表示第
Figure 355843DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期所占的权重。
进一步的，故障判断单元还包括外部故障判断单元，外部故障判断单元具体用于：
获取主变压器的现场视频图像和历史视频图像；
将视频图像进行均值处理，得到图像以矩阵形式表达的数值化数据；
利用矩阵表达式比较现场视频图像和历史视频图像的差异，得到稀疏矩阵；
计算稀疏矩阵的秩并与设定阈值进行比较，超过设定阈值，则认为主变压器发生外部故障并转入检修操作。
设备判断单元用于基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。
故障报告模块主要是对异常情况报告立即检修，对于正常情况提供具体原因以及恢复供电意见。
需要说明的是，本实施例提供的变压器事件分析处理系统用于实现前述实施例的变压器事件分析处理方法，各模块的具体设置均以完整实现该方法为准，在此不再赘述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若所述主变压器各监测装置均无故障，则继续后续步骤；
通过保护的动作类型进行所述主变压器的内和/或外部故障的初步判断；
根据所述主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于所述差异比较的结果对所述主变压器的故障进行进一步确定和处理，若所述主变压器无故障，则继续后续步骤；
基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。
2.根据权利要求1所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，其特征在于，根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，具体包括：
获取主变压器各监测装置的动作信息和对应的时标信息；
根据各装置的所述时标信息进行时间转换，统一到同一时间轴上之后对各装置的所述动作信息进行判断，若所述监测装置发生故障，则转入检修操作，所述时间转换根据如下公式进行：
Figure 398985DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 576020DEST_PATH_IMAGE002
是重新映射时间轴，
Figure 811960DEST_PATH_IMAGE003
是启动记录的实际时间，
Figure 74446DEST_PATH_IMAGE004
是各监测装置记录的相对时间，
Figure 444247DEST_PATH_IMAGE005
是各监测装置的修正参数。
3.根据权利要求1所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，其特征在于，当所述主变压器被初步判断为内部故障时，根据所述主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于所述差异比较的结果对所述主变压器的故障进行进一步确定和处理，具体包括：
获取所述主变压器在线监测装置数据和历史试验数据；
根据获取的数据依次进行多种方式的异常数据判断，若在任一判断方式中出现异常数据，则判断所述主变压器发生内部故障并转入检修操作，所述多种方式的异常数据判断具体包括：
将所述主变压器各组分量与各组分告警值进行比较，若任一组分量超过对应告警值，则认为对应组分量数据异常；
根据所述主变压器的总烃含量和总烃历史数据计算总烃含量变化率，若所述总烃含量变化率超过变化率阈值，则认为所述总烃含量变化率数据异常；
计算所述主变压器综合状态修正的标准差，若所述标准差超过标准差阈值，则认为所述标准差数据异常，所述修正的标准差的计算公式如下：
Figure 210209DEST_PATH_IMAGE006
Figure 882630DEST_PATH_IMAGE007
式中，S为标准差，z表示总烃，
Figure 366832DEST_PATH_IMAGE008
表示第
Figure 540324DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期内总烃含量，
Figure 426372DEST_PATH_IMAGE010
表示采样周期，
Figure 269694DEST_PATH_IMAGE011
表示总烃的历史数据，
Figure 241192DEST_PATH_IMAGE012
表示第
Figure 851600DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期所占的权重，n=1,2,…,5。
4.根据权利要求1所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，其特征在于，当所述主变压器被初步判断为外部故障时，根据所述主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于所述差异比较的结果对所述主变压器的故障进行进一步确定和处理，具体包括：
获取所述主变压器的现场视频图像和历史视频图像；
将视频图像进行均值处理，得到图像以矩阵形式表达的数值化数据；
利用矩阵表达式比较现场视频图像和历史视频图像的差异，得到稀疏矩阵；
计算所述稀疏矩阵的秩并与设定阈值进行比较，超过所述设定阈值，则认为所述主变压器发生外部故障并转入检修操作。
5.根据权利要求1所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法，其特征在于，根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理之前，还包括：
当所述主变压器开关动作后，根据所述主变压器的操作任务和工作任务确定所述开关动作是否为人为模拟操作，若否，则继续后续步骤。
6.基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统，其特征在于，包括：故障分析模块；
所述故障分析模块包括逻辑判断单元、故障判断单元和设备判断单元；
所述逻辑判断单元用于根据主变压器各监测装置的动作信息和时标信息进行故障判断和处理，若所述主变压器各监测装置均无故障，则进入所述故障判断单元；
所述故障判断单元用于通过保护的动作类型进行所述主变压器的内和/或外部故障的初步判断；还用于根据所述主变压器的故障类型提取相应的历史设备数据和现场设备数据进行差异比较，基于所述差异比较的结果对所述主变压器的故障进行进一步确定和处理，若所述主变压器无故障，则进入所述设备判断单元；
所述设备判断单元用于基于主变一、二次设备的健康度对主变设备、主变控制回路以及后台信号进行故障判断和处理。
7.根据权利要求6所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统，其特征在于，所述逻辑判断单元具体用于：
获取主变压器各监测装置的动作信息和对应的时标信息；
根据各装置的所述时标信息进行时间转换，统一到同一时间轴上之后对各装置的所述动作信息进行判断，若所述监测装置发生故障，则转入检修操作，所述时间转换根据如下公式进行：
Figure 716788DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 731011DEST_PATH_IMAGE002
是重新映射时间轴，
Figure 189806DEST_PATH_IMAGE003
是启动记录的实际时间，
Figure 314888DEST_PATH_IMAGE004
是各监测装置记录的相对时间，
Figure 175527DEST_PATH_IMAGE005
是各监测装置的修正参数。
8.根据权利要求6所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统，其特征在于，所述故障判断单元具体包括内部故障判断单元，所述内部故障判断单元具体用于：
获取所述主变压器在线监测装置数据和历史试验数据；
根据获取的数据依次进行多种方式的异常数据判断，若在任一判断方式中出现异常数据，则判断所述主变压器发生内部故障并转入检修操作，所述多种方式的异常数据判断具体包括：
将所述主变压器各组分量与各组分告警值进行比较，若任一组分量超过对应告警值，则认为对应组分量数据异常；
根据所述主变压器的总烃含量和总烃历史数据计算总烃含量变化率，若所述总烃含量变化率超过变化率阈值，则认为所述总烃含量变化率数据异常；
计算所述主变压器综合状态修正的标准差，若所述标准差超过标准差阈值，则认为所述标准差数据异常，所述修正的标准差的计算公式如下：
Figure 485286DEST_PATH_IMAGE013
Figure 431376DEST_PATH_IMAGE007
式中，S为标准差，z表示总烃，
Figure 360149DEST_PATH_IMAGE008
表示第
Figure 75295DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期内总烃含量，
Figure 555955DEST_PATH_IMAGE010
表示采样周期，
Figure 723763DEST_PATH_IMAGE011
表示总烃的历史数据，
Figure 456226DEST_PATH_IMAGE012
表示第
Figure 150513DEST_PATH_IMAGE009
个采样周期所占的权重，n=1,2,…,5。
9.根据权利要求6所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统，其特征在于，所述故障判断单元具体包括外部故障判断单元，所述外部故障判断单元具体用于：
获取所述主变压器的现场视频图像和历史视频图像；
将视频图像进行均值处理，得到图像以矩阵形式表达的数值化数据；
利用矩阵表达式比较现场视频图像和历史视频图像的差异，得到稀疏矩阵；
计算所述稀疏矩阵的秩并与设定阈值进行比较，超过所述设定阈值，则认为所述主变压器发生外部故障并转入检修操作。
10.根据权利要求6所述的基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理系统，其特征在于，还包括：主变故障判断模块；
所述主变故障判断模块用于当所述主变压器开关动作后，根据所述主变压器的操作任务和工作任务确定所述开关动作是否为人为模拟操作，若否，则进入所述故障分析模块。
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