CN116562102A - 一种变压器温度预测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种变压器温度预测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116562102A CN202310642136.1A CN202310642136A CN116562102A CN 116562102 A CN116562102 A CN 116562102A CN 202310642136 A CN202310642136 A CN 202310642136A CN 116562102 A CN116562102 A CN 116562102A
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Abstract

本发明公开了一种变压器温度预测方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与所述目标变压器相对应的待使用模型；基于与所述待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与所述目标变压器相对应的目标解析解；根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，并基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。解决了由于变压器内部介质复杂不均匀，且在变压器运行过程中对变压器的温度预测与实际预测结果相差较大的问题，取到了在不影响变压器正常运行的前提下，准确的对变压器内部的温度进行预测的效果。

Description

一种变压器温度预测方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及变电站温度检测技术领域，尤其涉及一种变压器温度预测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
为了保障变电站的安全可靠运行，需要对变电站中的变压器的温度进行监测，以及时发现变压器内部的局部温度异常升高甚至起火的问题。
目前，对于变压器的温度的检测主要是通过热力传导学、采用极限学习机和基于神经网络的机器学习方法。但是由于变压的复杂介质影响，基于现有技术对变压器的温度预测结果和实际温度结果相差较大，无法准确的对变压器的局部温度进行良好的预测。
为了解决上述问题，需要对变压器的温度预测方法进行改进。
发明内容
本发明提供了一种变压器温度预测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决由于变压器内部介质复杂不均匀，且在变压器运行过程中对变压器的温度预测与实际预测结果相差较大的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种变压器温度预测方法，包括：
根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与所述目标变压器相对应的待使用模型；其中，所述至少一个待使用参数包括所述目标变压器对应的环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数；
基于与所述待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与所述目标变压器相对应的目标解析解；
根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，并基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种变压器温度预测装置，包括：
模型确定模块，用于根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与所述目标变压器相对应的待使用模型；其中，所述至少一个待使用参数包括所述目标变压器对应的环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数；
解析解确定模块，用于基于与所述待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与所述目标变压器相对应的目标解析解；
温度预测模块，用于根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，并基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的变压器温度预测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的变压器温度预测方法。
本发明实施例的技术方案，通过根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型，根据目标变压器所对应的待使用工况，确定与目标变压器相对应的至少一个待使用参数，以基于各待使用参数对预先构建的变压三维模型进行调参，得到目标三维模型，以基于目标三维模型构建与目标变压器相对应的待使用模型。基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解，通过构建与目标变压器相对应的反常扩散三维时空变扩散系数分形导数模型(即，待使用模型)，并引入时空相似变量对待使用模型进行重构，利用Mellin变换及有限差分，得到与目标变压器相对应的目标解析解。进一步的，根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果，通过至少一组待使用数据对目标解析解进行处理，得到与目标解析解相对应的待确定参数，进而通过待确定参数对目标解析解进行约束，节课得到与目标变压器相对应的温度预测模型，以在确定目标变压器中的目标热源以及待检测位置后，对待检测位置进行温度预测。解决了由于变压器内部介质复杂不均匀，且在变压器运行过程中对变压器的温度预测与实际预测结果相差较大的问题，取到了在不影响变压器正常运行的前提下，准确的对变压器内部的温度进行预测的效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种变压器温度预测方法的流程图；
图2是根据本发明实施例二提供的一种变压器温度预测方法的流程图；
图3是根据本发明实施例二提供的一种温度预测结果示意图；
图4是根据本发明实施例三提供的一种变压器温度预测装置的结构示意图；
图5是实现本发明实施例的变压器温度预测方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在对本技术方案进行详细阐述之前，先对本技术方案的应用场景进行简单介绍，以便更加清楚地理解本技术方案。变电站的安全可靠运行对整个电力系统的正常运转起到至关重要的作用，可以理解的是，在变电站中通常会设置大量的变压器，而由于变压器的内部结构复杂，介质复杂且不均匀的特点，导致变压器容易出现反常扩散的问题。因此，为了防止变压器在使用过程中由于局部温度过高导致出现火灾等严重事故，需要对变压器的温度进行预测，以在变压器温度出现异常时及时进行安全预警。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种变压器温度预测方法的流程图，本实施例可适用于在不影响变压器正常运行的前提下，对变压器的内部进行温度预测，以在变压器出现温度异常时及时进行预警的情况，该方法可以由变压器温度预测装置来执行，该变压器温度预测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该变压器温度预测装置可配置于可执行变压器温度预测方法的计算设备中。
如图1所示，该方法包括：
S110、根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型。
其中，目标变压器可以理解为温度预测的变压器，如，可以是变电站中的变压器，也可以为日常使用的变压器等，在本技术方案中，对目标变压器的变压器类型、变压器尺寸以及变压器型号等不做具体限定，如，目标变压器的型号可以为SSZ11-180000/220。待使用参数可以理解为变压器所在环境所对应的参数信息，在至少一个待使用参数包括目标变压器对应的环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数，所谓工作负载参数是指目标变压器所对应的负载功率参数。示例性地，目标变压器所对应的环境湿度参数R＝50％，环境温度参数T＝25℃，工作负载参数p＝320kw。待使用模型可以理解为基于目标变压器的至少一个待使用参数构建的反常扩散分形导数模型。
在实际应用中，随着工作时间的增长目标变压器的内部温度会逐渐增高，而当目标变压器处于不同的环境工况时，变压器内部的温度升高的速度也是不同的。因此，本技术方案通过将不同环境工况下的目标变压器的反常热扩散过程作为研究对象，并获取目标变压器在不同环境工况下的至少一个待使用参数，如，环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数。进一步的，根据与目标变压器相对应的至少一个待使用参数，调取与目标变压器相对一个的待使用模型，以基于所述待使用模型确定目标变压器的温度信息。
可选的，根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型，包括：根据目标变压器所对应的待使用工况，确定与目标变压器相关联的至少一个待使用参数；调取与目标变压器相对应的变压器三维模型，并基于至少一个待使用参数对变压器三维模型进行调参，得到目标三维模型；基于目标三维模型，构建与目标变压器相对应的待使用模型。
其中，待使用工况可以理解为根据与目标变压器相关联的至少一个待使用参数确定的环境工况。变压器三维模型可以理解为与目标变压器相对应的三维模型，如，可以通过在仿真软件中输入与目标变压器相对应的变压器参数，以基于仿真软件得到与目标变压器相对应的三维模型作为变压器三维模型。目标三维模型可以理解为根据待使用参数对变压器三维模型进行工况约束之后得到的三维模型，用以表征不同待使用工况下的变压器三维模型。
需要说明的是，目标变压器在使用过程中会不断的释放热量，若不及时降低目标变压器中的热量将会导致目标变压器的温度越来越高，甚至出现变压器燃烧的情况。基于此，目标变压器中通常采用填充变压器油的方式来吸收目标变压器运行过程中的热量，以避免目标变压器损坏。而在目标变压器升温过程中，整个目标变压器中的变压器油的升温速度呈现反常热扩散趋势，且变压器油的温度通常与目标变压器的局部升温点的距离相关联，与局部升温点距离越近，则温度越高，反之，距离局部升温点越远在，则温度越低。基于此，为了更好的模拟目标变压器，本技术方案中通过在与目标变压器相对应的变压器三维模型中设置至少一个热源，用于模拟目标变压器在温度升高时的至少一个局部升温点。
在实际应用中，目标变压器在不同的待使用工况下所对应的变压器三维模型不同，因此，根据目标变压器所对应的待使用工况可以确定与目标变压器相对应的至少一个待使用参数。同时，调取基于仿真软件预先构建的与目标变压器相对应的变压器三维模型，并根据与目标变压器相对应的至少一个待使用参数对变压器三维模型进行参数条件，得到目标三维模型，以基于目标三维模型构建与目标变压器相对应的待使用模型。
可选的，基于目标三维模型，构建与目标变压器相对应的待使用模型，包括：基于目标变压器所对应的变压器配置信息，确定与目标变压器相对应的待使用扩散系数；根据与待使用扩散系数对目标三维模型进行调节，得到与目标三维相对应的待使用模型。
其中，变压器配置信息可以理解为与目标变压器相关联的变压器信息，如，变压器配置信息包括变压器的型号、尺寸、变压器油容量、变压油介质密度以及变压器油所对应的反常热扩散系数等。待使用扩散系数可以理解为目标变压器中的变压器油所对应的反常热扩散系数。
具体的，根据与目标变压器相对应的变压器配置信息可以确定目标变压器所对应的待使用扩散系数，以根据待使用扩散系数对目标三维模型进行扩散约束，得到与目标变压器相对应的待使用模型。
在一个具体的例子中，选定SSZ11-180000/220变压器作为反常热扩散的研究对象，即，目标变压器。在目标变压器处于正常运行状态时，确定与目标变压器相对应的待使用工况，并获取目标变压器所对应的至少一个待使用参数。其中，至少一个待使用参数包括环境湿度参数R＝50％、环境温度参数T＝25℃以及工作负载参数p＝320kW。
在此基础上，调取与目标变压器相对应的变压器三维模型，并基于至少一个待使用参数对变压器三维模型进行参数调节，得到目标三维模型。进一步的，根据目标变压器所对应的变压器配置信息，确定与目标变压器相对应的待使用扩散系数K，并根据待使用扩散系数对目标三维模型进行调节，得到待使用模型。其中，建立与目标变压器相对应的待使用模型的具体过程如下：
在t＝0时刻，在目标变压器中检测到一散热功率C＝10kW的热源，由于目标变压器中的介质的复杂特性而使温度分布满足三维时空变扩散系数分形导数方程：
其中，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，K表示待使用扩散系数，α表示微分算子，n表示维度，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离。
需要说明的是，该方程满足定解条件：
其中，u表示目标变压器中的热源的温度，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离，u0表示目标变压器的初始温度，K表示待使用扩散系数，γ表示环境影响因子，
其中，在本技术方案中，n＝1、2和3分别对应目标变压器在一维、二维和三维下的扩散方程，考虑到目标变压器的空间特性，本技术方案针对目标变压器在三维下的扩散方程，即，n＝3。表达式如下：
其中，算子为分数阶倒数的α的阶微分算子，/> 为广义函数，t表示时间，α表示微分算子，*表示卷积符号，Γ(·)表示Gamma函数，τ为积分元。
需要说明的是，上述公式中的α和γ为未知量，需要通过对目标变压器进行实验拟合得到。
为了更加清楚地理解上述公式，由广义函数卷积的微分性质可知：
其中，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，α表示微分算子，为广义函数。
故，由三维时空变扩散系数分形导数方程推导可得到以下公式：
其中，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，α表示微分算子，Γ(·)表示Gamma函数，K表示待使用扩散系数，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离，τ为积分元。
在本技术方案中，基于上述方程可以构建得到与目标变压器相对应的待使用模型。
S120、基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解。
其中，待确定约束条件可以理解为对待使用模型进行时空变量进行约束的条件，通过引入时空相似变量，重构求解三维时空变扩散系数形导数模型(即，待使用模型)的定解条件。
可选的，基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解，包括：基于预设处理方式对待使用模型进行处理，得到与目标变压器相对应的至少一个待处理约束条件；其中，预设处理方式包括基于幂函数的积分变换和有限差分变换；引入时空相似变量，以基于时空相似变量对至少一个待处理约束条件进行重构，得到相应的待确定约束条件；基于至少一个待确定约束条件对待使用模型进行处理，得到与目标变压器相对应的目标解析解。
具体的，在上述公式的基础上，可以寻求得到如下的时空相似解：
其中，f表示某一待定的一元函数，C表示散热量，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，K表示待使用扩散系数，α表示微分算子，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离。相似变量为：
ε＝r2(Kt)-α
其中，ε表示相似变量，t表示时间，K表示待使用扩散系数，α表示微分算子，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离。
在此基础上，可以将上述公式中的化解为以下公式：
其中，f表示某一待定的一元函数，C表示散热量，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，K表示待使用扩散系数，α表示微分算子，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离，ε表示相似变量。
同时，将上述公式中的化解为以下公式：
其中，f表示某一待定的一元函数，C表示散热量，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，K表示待使用扩散系数，α表示微分算子，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离，ε表示相似变量，τ和Z为积分元。
其中，为广义函数，进一步的，在上述公式的基础上，可以将/>化解为以下公式：
其中，ε表示相似变量，f表示某一待定的一元函数，α表示微分算子，g为广义函数，Z为积分元
进一步的，利用相似变量ε＝r2(Kt)-α可以将三维时空变扩散系数分形导数方程的定解条件用以下公式表示：
其中，f表示某一待定的一元函数，u0表示目标变压器的初始温度，ε表示相似变量，
在此基础上，利用Mellin变换及有限差分，求解待使用模型所对应的确切解析解，即，目标解析解。
在本技术方案中，Mellin变换可以通过以下公式表示：
其中，f表示某一待定的一元函数，ε表示相似变量,s为积分元，M表示Mellin变换。
基于Mellin变换对f(∞)＝u0进行变换处理，可以得到以下公式：
其中，表示某一待定的一元函数，s为积分元，α表示微分算子，g为广义函数。
同时，利用Mellin变换对进行变换处理，可以得到以下公式：
其中，f表示某一待定的一元函数，
其中，作代换w1/α＝u，由广义积分函数可以得到以下公式：
其中，g为广义函数，Γ(·)表示Gamma函数，s为积分元，α表示微分算子。
将代入/>中，可得到以下公式：
其中，s为积分元，f表示某一待定的一元函数，Γ(·)表示Gamma函数，α表示微分算子。
进一步的，基于上述公式可得：
设定则h(z)可用Fox函数表示为：
其中，这里Fox函数(或称H函数)(简记为)可由其Mellin变换来定义，z为复数算子：
其中，整数m，n，p，q满足0≤n≤p，1≤m≤q，参数αj(j＝1，…，p)，βj(j＝1，…，q)为正数。
在参数满足条件时，可以证明/>除z＝0以外是解析的，并有如下的级数表示式：
其中，为FOX函数，Res表示留数，表示A(-s)的极点构成的集合，z为复数算子，s为积分元。
当n＝0，q＝m时，Fox函数有如下的渐进公式：
此处：
其中，m,n,p,q为Mellin公式定义元，a,b,α,β为Mellin算子。
其中，在包含在扇形|argz|＜πμ/2中的任一闭子扇形(顶点在z＝0)一致成立。
在上述基础上，通过Mellin变换公式可得：
其中，由于A(-s)的每一个极点都是单极点，因此：
其中，H为FOX函数，z为复数算子，Res表示留数，s为积分元，α表示微分算子，Γ(·)表示Gamma函数。
在上述基础上，计算出留数可得：
进而，基于上述公式可得到与待使用模型相对应的目标解析解：
其中，C表示散热量，u表示目标变压器中的热源的温度，t表示时间，K表示待使用扩散系数，α表示微分算子，r表示目标变压器中任一位置与热源之间的距离，Γ(·)表示Gamma函数。
S130、根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
其中，温度预测模型可以理解为用于对目标变压器进行温度预测的模型。
具体的，基于目标解析解可以构建与目标变压器相对应的温度预测模型，进而基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，即可对目标变压器中的至少一个热源进行温度预测。进一步的，当温度预测结果大于预设温度时，确定目标变压器为异常变压器；生成与目标变压器相对应的预警提示信息，并预警。
其中，预设温度可以理解为目标变压器正常工作状态下所对应的最高温度。
当目标变压器中的温度大于预设温度时，则将目标变压器视为异常变压器。为了保证目标变压器的正常运行，且在目标变压器出现异常时生成与目标变压器相对应的预警提示信息，并将其发送至变压器管理平台，以及时提醒相关的工作人员对目标变压器进行维护处理。
本发明实施例的技术方案，通过根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型，根据目标变压器所对应的待使用工况，确定与目标变压器相对应的至少一个待使用参数，以基于各待使用参数对预先构建的变压三维模型进行调参，得到目标三维模型，以基于目标三维模型构建与目标变压器相对应的待使用模型。基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解，通过构建与目标变压器相对应的反常扩散三维时空变扩散系数分形导数模型(即，待使用模型)，并引入时空相似变量对待使用模型进行重构，利用Mellin变换及有限差分，得到与目标变压器相对应的目标解析解。进一步的，根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果，通过至少一组待使用数据对目标解析解进行处理，得到与目标解析解相对应的待确定参数，进而通过待确定参数对目标解析解进行约束，节课得到与目标变压器相对应的温度预测模型，以在确定目标变压器中的目标热源以及待检测位置后，对待检测位置进行温度预测。解决了由于变压器内部介质复杂不均匀，且在变压器运行过程中对变压器的温度预测与实际预测结果相差较大的问题，取到了在不影响变压器正常运行的前提下，准确的对变压器内部的温度进行预测的效果。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种变压器温度预测方法的流程图，可选的，对根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，并基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果进行细化。
如图2所示，该方法包括：
S210、根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型。
S220、基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解。
S230、根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型。
在实际应用中，根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，包括：获取与目标变压器相关联的至少一组待使用数据；基于至少一组待使用数据对目标解析解进行拟合，得到目标解析解中的至少一个待确定参数；基于至少一个待确定参数构建与目标变压器相对应的温度预测模型。
其中，待使用数据为与目标变压器相对应的实验数据。待确定参数是指本技术方案中的α和γ。
在一个具体的例子中，假设目标变压器中包含一个热源，对目标变压器中距离热源0.5m处的位置进行温度数据采集，并通过对所采集的温度数据进行拟合处理，得到待确定参数α和γ，具体的，待确定参数如下表所示：
进一步的，将待确定参数代入目标解析解中，并基于该目标解析解得到与目标变压器相对应的反常热扩散预测模型，即，温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器中各位置的温度进行温度预测。
S240、基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
在实际应用中，基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测时，可以确定目标变压器对应的变压器三维模型中的至少一个待检测位置，并从变压器三维模型中的至少一个热源中确定目标热源；针对各待检测位置，确定当前检测位置与目标热源之间的待确定距离，以及与当前检测位置相对应的待预测时间信息；基于温度预测模型对待确定距离和待预测时间信息进行处理，对当前检测位置所对应的温度信息进行预测，得到相应的温度预测结果。
其中，待检测位置是指在变压器三维模型中，与目标变压器中需要进行温度检测的位置相对应的位置，目标热源可以是从目标变压器的至少一个热源中指定的热源，也可以是将温度最高或升温最快的热源作为目标热源。待确定距离是指待检测位置与目标热源之间的距离。待预测时间信息可以理解为需要进行温度预测的时间信息，如，当前时刻为3月1日上午9:00，待预测时间信息可以设置为3月2日上午9:00。
示例性地，在目标变压器中，距离热源1m处的温度随时间变化情况与实际变压器数据进行比对，如图3所示，在t＝2时刻，当前检测位置所对应的温度预测结果为43℃，目标变压器的实际温度数据为42℃；当待预测时间信息为t＝40s，温度预测结果为92℃，此时，目标变压器中实际的实验温度数据为92℃。基于此，不难看出，目标变压器中r＝1处所对应的实际温度数据数据与温度预测结果数据的均方误差为0.0155，满足实际变压器温度预测应用的要求。
本发明实施例的技术方案，通过根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型，根据目标变压器所对应的待使用工况，确定与目标变压器相对应的至少一个待使用参数，以基于各待使用参数对预先构建的变压三维模型进行调参，得到目标三维模型，以基于目标三维模型构建与目标变压器相对应的待使用模型。基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解，通过构建与目标变压器相对应的反常扩散三维时空变扩散系数分形导数模型(即，待使用模型)，并引入时空相似变量对待使用模型进行重构，利用Mellin变换及有限差分，得到与目标变压器相对应的目标解析解。进一步的，根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果，通过至少一组待使用数据对目标解析解进行处理，得到与目标解析解相对应的待确定参数，进而通过待确定参数对目标解析解进行约束，节课得到与目标变压器相对应的温度预测模型，以在确定目标变压器中的目标热源以及待检测位置后，对待检测位置进行温度预测。解决了由于变压器内部介质复杂不均匀，且在变压器运行过程中对变压器的温度预测与实际预测结果相差较大的问题，取到了在不影响变压器正常运行的前提下，准确的对变压器内部的温度进行预测的效果。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种变压器温度预测装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：模型确定模块310、解析解确定模块320和温度预测模块330。
其中，模型确定模块310，用于根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型；其中，至少一个待使用参数包括目标变压器对应的环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数；
解析解确定模块320，用于基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解；
温度预测模块330，用于根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
本发明实施例的技术方案，通过根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与目标变压器相对应的待使用模型，根据目标变压器所对应的待使用工况，确定与目标变压器相对应的至少一个待使用参数，以基于各待使用参数对预先构建的变压三维模型进行调参，得到目标三维模型，以基于目标三维模型构建与目标变压器相对应的待使用模型。基于与待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与目标变压器相对应的目标解析解，通过构建与目标变压器相对应的反常扩散三维时空变扩散系数分形导数模型(即，待使用模型)，并引入时空相似变量对待使用模型进行重构，利用Mellin变换及有限差分，得到与目标变压器相对应的目标解析解。进一步的，根据目标解析解确定与目标变压器相对应的温度预测模型，并基于温度预测模型对目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果，通过至少一组待使用数据对目标解析解进行处理，得到与目标解析解相对应的待确定参数，进而通过待确定参数对目标解析解进行约束，节课得到与目标变压器相对应的温度预测模型，以在确定目标变压器中的目标热源以及待检测位置后，对待检测位置进行温度预测。解决了由于变压器内部介质复杂不均匀，且在变压器运行过程中对变压器的温度预测与实际预测结果相差较大的问题，取到了在不影响变压器正常运行的前提下，准确的对变压器内部的温度进行预测的效果。
可选的，模型确定模块包括：参数确定单元，用于根据目标变压器所对应的待使用工况，确定与目标变压器相关联的至少一个待使用参数；
三维模型确定单元，用于调取与目标变压器相对应的变压器三维模型，并基于至少一个待使用参数对变压器三维模型进行调参，得到目标三维模型；其中，变压器三维模型中包括至少一个热源；
待使用模型确定单元，用于基于目标三维模型，构建与目标变压器相对应的待使用模型。
可选的，待使用模型确定单元包括：扩散系数确定子单元，用于基于目标变压器所对应的变压器配置信息，确定与目标变压器相对应的待使用扩散系数；
待使用模型确定子单元，用于根据与待使用扩散系数对目标三维模型进行调节，得到与目标三维相对应的待使用模型。
可选的，解析解确定模块包括：待处理约束条件确定单元，用于基于预设处理方式对待使用模型进行处理，得到与目标变压器相对应的至少一个待处理约束条件；其中，预设处理方式包括基于幂函数的积分变换和有限差分变换；
待确定约束条件确定单元，用于引入时空相似变量，以基于时空相似变量对至少一个待处理约束条件进行重构，得到相应的待确定约束条件；
解析解确定单元，用于基于至少一个待确定约束条件对待使用模型进行处理，得到与目标变压器相对应的目标解析解。
可选的，温度预测模块包括：数据获取单元，用于获取与目标变压器相关联的至少一组待使用数据；其中，待使用数据为与目标变压器相对应的实验数据；
待确定参数确定单元，用于基于至少一组待使用数据对目标解析解进行拟合，得到目标解析解中的至少一个待确定参数；
预测模型确定单元，用于基于至少一个待确定参数构建与目标变压器相对应的温度预测模型。
可选的，温度预测模块包括：热源确定单元，用于确定目标变压器对应的变压器三维模型中的至少一个待检测位置，并从变压器三维模型中的至少一个热源中确定目标热源；
信息确定单元，用于针对各待检测位置，确定当前检测位置与目标热源之间的待确定距离，以及与当前检测位置相对应的待预测时间信息；
温度预测单元，用于基于温度预测模型对待确定距离和待预测时间信息进行处理，对当前检测位置所对应的温度信息进行预测，得到相应的温度预测结果。
可选的，变压器温度预测装置，还用于当温度预测结果大于预设温度时，确定目标变压器为异常变压器；生成与目标变压器相对应的预警提示信息，并预警。
本发明实施例所提供的变压器温度预测装置可执行本发明任意实施例所提供的变压器温度预测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5示出了本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如变压器温度预测方法。
在一些实施例中，变压器温度预测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的变压器温度预测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行变压器温度预测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的变压器温度预测方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器温度预测方法，其特征在于，包括：
根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与所述目标变压器相对应的待使用模型；其中，所述至少一个待使用参数包括所述目标变压器对应的环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数；
基于与所述待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与所述目标变压器相对应的目标解析解；
根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，并基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与所述目标变压器相对应的待使用模型，包括：
根据所述目标变压器所对应的待使用工况，确定与所述目标变压器相关联的至少一个待使用参数；
调取与所述目标变压器相对应的变压器三维模型，并基于所述至少一个待使用参数对所述变压器三维模型进行调参，得到目标三维模型；其中，所述变压器三维模型中包括至少一个热源；
基于所述目标三维模型，构建与所述目标变压器相对应的待使用模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标三维模型，构建与所述目标变压器相对应的待使用模型，包括：
基于所述目标变压器所对应的变压器配置信息，确定与所述目标变压器相对应的待使用扩散系数；
根据与所述待使用扩散系数对所述目标三维模型进行调节，得到与所述目标三维相对应的待使用模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于与所述待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与所述目标变压器相对应的目标解析解，包括：
基于预设处理方式对所述待使用模型进行处理，得到与所述目标变压器相对应的至少一个待处理约束条件；其中，所述预设处理方式包括基于幂函数的积分变换和有限差分变换；
引入时空相似变量，以基于所述时空相似变量对所述至少一个待处理约束条件进行重构，得到相应的待确定约束条件；
基于所述至少一个待确定约束条件对所述待使用模型进行处理，得到与所述目标变压器相对应的目标解析解。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，包括：
获取与所述目标变压器相关联的至少一组待使用数据；其中，所述待使用数据为与目标变压器相对应的实验数据；
基于所述至少一组待使用数据对所述目标解析解进行拟合，得到所述目标解析解中的至少一个待确定参数；
基于所述至少一个待确定参数构建与所述目标变压器相对应的温度预测模型。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果，包括：
确定所述目标变压器对应的变压器三维模型中的至少一个待检测位置，并从所述变压器三维模型中的至少一个热源中确定目标热源；
针对各待检测位置，确定当前检测位置与所述目标热源之间的待确定距离，以及与所述当前检测位置相对应的待预测时间信息；
基于所述温度预测模型对所述待确定距离和所述待预测时间信息进行处理，对所述当前检测位置所对应的温度信息进行预测，得到相应的温度预测结果。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述温度预测结果大于预设温度时，确定所述目标变压器为异常变压器；
生成与所述目标变压器相对应的预警提示信息，并预警。
8.一种变压器温度预测装置，其特征在于，包括：
模型确定模块，用于根据目标变压器所关联的至少一个待使用参数，确定与所述目标变压器相对应的待使用模型；其中，所述至少一个待使用参数包括所述目标变压器对应的环境湿度参数、环境温度参数和工作负载参数；
解析解确定模块，用于基于与所述待使用模型相对应的至少一个待确定约束条件，确定与所述目标变压器相对应的目标解析解；
温度预测模块，用于根据所述目标解析解确定与所述目标变压器相对应的温度预测模型，并基于所述温度预测模型对所述目标变压器进行温度预测，得到相应的温度预测结果。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的变压器温度预测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的变压器温度预测方法。
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