CN107392324A - 变压器专业化检修综合管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变压器专业化检修综合管理***，包括数据管理模块、状态评价模块、故障分析模块、用户管理模块、业务管理模块、信息展示模块；数据管理模块包括检修数据获取模块、数据处理模块、数据存储模块；状态评价模块读取数据存储模块所存储的数据进行状态评价，包括单部件评价模块、整体评价模块、检修策略模块；故障分析模块包括数据归一化模块、故障诊断模块、诊断结果展示模块。本发明可以识别出变压器各部位的故障早期表现，及时为管理人员提供指导，给出预防性检修策略；可以综合各部件的状态评价结果，给出总体的状态评价结果，能帮助管理人员能够做出合理的预防性检修测量；可以给出较准确的变压器故障诊断结果。
Description
技术领域
本发明涉及电力***变压器检修技术领域，具体涉及一种变压器状态的专业化检修综合管理***。
背景技术
电力变压器状态评估是状态检修的基础，评估的关键是根据预防试验得到非破坏性量，建立合理的状态指数评价模型，以判断变压器的运行状态。目前，国内外相关的电力变压器状态评估的研究己经取得了一些成就，常见的有，以模糊学习矢量量化网络变压器状态评估决策支持***，数据将被模糊分类器分为不同的子类，为了提高评估的准确性，对于每个类分别与模糊学习矢量量化网络进行培训，其效果优于之前模糊诊断和神经网络。但是总体上诊断结果受样本库的规模、神经网络算法、模糊分类器的选择等因素限制，不确定性因素过多，不能给出准确的诊断、评价结果。
另一种方法是从工程实践的角度对变压器进行绝缘状态评估，该评估指标包括：油中含水量、油中固体含量、油老化程度、局部放电等级，机械强度和绝缘表面污秽度等，并总结了常见的变压器功能失效模型，但是这些失效模型不具备普遍适用性，无法全面推广至各电压等级。
还有通过物元理论、模糊综合评判、贝叶斯网络、灰革理论等方法综合分析变压器运行健康状态，达到其状态评估的目的。当前的各评价方法是定性评价，不具有普遍适用性，评估结果不准确。
目前的变压器故障诊断***主要集中在诊断是否有故障和判断故障，以及在什么地方和什么原因导致的故障。但是，变压器没有出现故障或故障症状不明显的时候，诊断***不能及时发现潜伏故障。如果我们可以通过一些预测方法，较好地预测(反映)变压器状态指标的发展趋势，将能够提前掌握设备当前状态的情况。但由于工程应用过程中存在变压器有效数据量不足、特征数据非线性强、非结构数据增多以及数据种类繁多等问题，导致现有的数据处理方法无法直接进行有效处理、分析，从而导致现有的状态评价体系无法使用。
发明内容
本发明提供一种变压器专业化检修综合管理***，通过收集、处理变压器的历史数据及现场巡检数据，进行归类分析，从而识别出变压器各部位故障的早期表现，给出预防性检修策略，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
本发明所采用的技术方案如下：
变压器专业化检修综合管理***，包括数据管理模块、状态评价模块、故障分析模块、用户管理模块、业务管理模块、信息展示模块；
所述的数据管理模块，包括：创建待检修变压器基本信息的项目创建模块，获取变压器状态信息的检修数据获取模块，对检修数据进行格式统一、分析、清洗的数据处理模块，数据存储模块；
所述的状态评价模块读取数据存储模块所存储的数据进行状态评价，包括：对变压器各部件给出单独的状态评价的单部件评价模块，给出变压器整体评价结果的整体评价模块，依据评价结果给出对应的检修策略、并将检修策略进行展示的检修策略模块；
所述的故障分析模块，包括：将所述的检修数据获取模块所获取的数据进行归一化处理的数据归一化模块，故障诊断模块，诊断结果展示模块。
进一步，所述的检修数据获取模块对变压器的各部件设计值、出厂试验数据、交接试验数据、巡检数据、检修历史数据、基本信息进行获取。所述的数据处理模块采用SQL数据库、所有的数值都转化成浮点数、时间对检修数据进行格式统一；利用数据库中的函数及分析程序对检修数据进行分析；对检修数据进行清洗，对于缺失的、无效的数据用数字0进行替换，确保所有数据的完整性。所述的数据存储模块用于存储数据处理模块所处理的检修数据。
进一步，所述的单部件评价模块将变压器划分为不同的部件，包括：变压器本体、套管、有载分接开关、冷却***、非电量保护***、在线监测***；按各部件在变压器中的重要程度给予不同的权重和权值，按状态评价得分划分为不同等级，各等级给出不同的检修策略，并以条形图的形式展示出其严重程度；所述的整体评价模块，依据各部件的状态评价结果、各部件在整体中的权重，给出变压器整体评价结果；所述的检修策略模块，展示检修策略的同时将数据库中存储的相似检修策略案例也展示出来。
进一步，所述的按各部件在变压器中的重要程度给予不同的权重和权值的具体方法是：依据每个部件的检测结果，通过数学公式：状态评价得分＝基本扣分值×权重系数，得到变压器单部件的状态评价得分，其中，基本扣分值按部件检测结果的严重程度等级依次为2、4、8、10，权重系数按该部件对变压器健康影响程度，依次为1、2、3、4；所述的按状态评价结果得分划分为不同等级，具体划分为：正常、注意、异常、严重四个等级；所述的各等级给出不同的检修策略，具体包括：注意：延期检修，异常：尽快检修，严重：立即检修；所述的整体评价模块给出变压器整体评价结果的具体方法是：当所有的部件均正常时，变压器整体正常；当任一部件状态为注意、异常、严重等级时，变压器的整体评价取最严重的等级。
进一步，所述的数据归一化模块对检修数据采用数学模型将数据变成0～1之间的数据，再利用希尔伯特黄小波变换算法进行处理剔除噪声数据，再将处理之后的数据传输给故障诊断模块，为神经网络学习提供可识别的数据；所述的故障诊断模块利用神经网络算法和遗传算法进行学习、分析，识别出初步诊断结果，再与专家库进行比对，最终给出诊断结果；所述的诊断结果展示模块以条形图的形式将诊断结果展示给管理人员，同时展示相似的检修诊断结果案例。
进一步，所述的用户管理模块包括：用户登录验证模块、用户权限管理模块、用户注册管理模块；所述的业务管理模块包括：巡检流程管控模块、修理业务管控模块、服务器功能监控模块；所述的信息展示模块包括：基本信息展示模块，用于以曲线形式展示所检修的变压器的故障统计结果的曲线绘制模块，以报告的形式输出变压器的状态评价结果、故障诊断结果、检修数据的报表打印模块。
本发明的有益效果：
1)本发明可以识别出变压器各部位的故障早期表现，及时为管理人员提供指导，给出预防性检修策略；
2)本发明可以综合各部件的状态评价结果，给出总体的状态评价结果，能帮助管理人员能够做出合理的预防性检修测量；
3)本发明可以给出较准确的变压器故障诊断结果。
附图说明
图1是变压器专业化检修综合管理***的功能框图；
图2是本发明的故障诊断模块的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。
本发明所述的变压器专业化检修综合管理***，基于ASP.NET环境采用C#语言开发设计，面向变电站多台变压器专业化检修管理，主要实现变压器检修数据储存、管理、状态评价、故障诊断、检修业务流程管理等功能。
如图1所示，是变压器专业化检修综合管理***的功能框图，包括：用户管理模块、数据管理模块、状态评价模块、故障分析模块、业务管理模块、信息展示模块。
用户管理模块，包括用户登录验证模块、用户权限管理模块、用户注册管理模块。用户登录验证模块实现用户登录身份认证及用户授权、用户权限管理模块对不同层级需求用户分配不同操作权限、用户注册管理模块实现对用户信息的管理。
数据管理模块，包括项目创建模块、检修数据获取模块、数据处理模块、数据存储模块。首先依据阈值对存储的数据进行清洗、统计、分析，再将清洗之后的数据和统计结果再按照统一格式保存至数据库，最终为***的其他功能模块提供规范的数据。另外数据存储模块还具备数据表创建、数据***、查询、更新及删除，以及数据的冗余备份。
状态评价模块读取数据存储模块所存储的数据进行状态评价，包括单部件状态评价模块、整体评价模块、检修策略模块。单部件状态评价模块按照变压器各部件进行归类分析，解决各部件之间检测结果相关性不强的问题，使各部件之间的检测结果相互关联起来，能够及时发现变压器内部潜在的问题，预估变压器的故障。通过相关技术标准、部件设计值及出厂试验数据，与现在的检测数据进行比较，给出状态评价结果，比如通过油色谱数据的改良三比值法，可以判断内部变压器可能出现了那些故障，及时为管理人员提供指导，给出预防性检修策略；如果评价结果较差，即超过出厂试验检测数据范围和技术规定值，通知管理人员采取相应的措施，若超出范围过大，则停电检修，并进行部件更换；若未超出阈值范围但不影响运行使用，则进行重点关注，加强巡检。具体评价时，主要是参考现有的标准、行业状态评价导则进行评判，当各标准不一致时，取最严苛的阈值作为评判规则。整体评价模块综合性评价变压器整体的安全状态，按照现有状态评价导则，各部件的状态按不同的权重值，以打分的形式给出变压器整体评价，得分越低说明变压器越不健康，需要停电大修的概率就越高。检修策略模块根据评价情况给出相应的综合性检修策略或检修计划，包括：缩短巡检周期、限期停电检修、立即停电检修、限期停电更换、立即停电更换、返厂大修。同时，将数据库中存储的相似检修案例也展示出来，便于变压器管理人员做出更加科学、合理、有效的决策，避免提高变压器的使用寿命。
如图2所示，是故障诊断模块的流程图。故障分析模块，包括数据归一化、故障诊断、诊断结果展示三个功能子模块。所述的数据归一化模块将巡检数据、标准值、试验数据进行归一化处理，再利用希尔伯特黄小波变换算法进行处理，再将处理之后的数据传输给故障诊断模块利用神经网络算法和遗传算法进行学习、分析，再借助诊断结果展示模块中的专家***库对处理结果给出诊断结果，最终预测出变压器各部件、本体可能存在的问题和变压器的薄弱点及故障，并针对变压器可能存在的缺陷，以表格和条形图的形式展示给管理人员。同时，将相似检修案例也展示出来，便于管理人员决策。
业务管理模块，监控当前各业务进度，便于管理人员查看当前业务进行情况。包括巡检流程管控模块、修理业务管控模块、服务器监控模块。主要实现变压器巡检业务流程、修理业务流程进度、工具、检修人员等信息的管控。服务器监控模块，实现数据库服务器性能监控。当变压器需要返修时，本模块可用于管控变压器本体修理、部件更换过程。
信息展示模块，包括：基本信息展示模块，用于以曲线形式展示所有检修的变压器的故障统计结果的曲线绘制模块，以报告的形式输出变压器的状态评价结果、故障诊断结果、检修数据的报表打印模块。
Claims (6)
1.变压器专业化检修综合管理***，其特征在于，包括数据管理模块、状态评价模块、故障分析模块、用户管理模块、业务管理模块、信息展示模块；
所述的数据管理模块，包括：创建待检修变压器基本信息的项目创建模块，获取变压器状态信息的检修数据获取模块，对检修数据进行格式统一、分析、清洗的数据处理模块，数据存储模块；
所述的状态评价模块读取数据存储模块所存储的数据进行状态评价，包括：对变压器各部件给出单独状态评价的单部件评价模块，给出变压器整体评价结果的整体评价模块，依据评价结果给出对应的检修策略、并将检修策略进行展示的检修策略模块；
所述的故障分析模块，包括：将所述的检修数据获取模块所获取的数据进行归一化处理的数据归一化模块，故障诊断模块，诊断结果展示模块。
2.根据权利要求1所述的变压器专业化检修综合管理***，其特征在于，所述的检修数据获取模块对变压器的各部件设计值、出厂试验数据、交接试验数据、巡检数据、检修历史数据、基本信息进行获取；
所述的数据处理模块采用SQL数据库、所有的数值都转化成浮点数、时间对检修数据进行格式统一；利用数据库中的函数及分析程序对检修数据进行分析；对检修数据进行清洗，对于缺失的、无效的数据用数字0进行替换；
所述的数据存储模块用于存储数据处理模块所处理的检修数据。
3.根据权利要求1所述的变压器专业化检修综合管理***，其特征在于，所述的单部件评价模块将变压器划分为不同的部件，包括：变压器本体、套管、有载分接开关、冷却***、非电量保护***、在线监测***；按各部件在变压器中的重要程度给予不同的权重和权值，按状态评价得分划分为不同等级，各等级给出不同的检修策略，并以条形图的形式展示出其严重程度；
所述的整体评价模块，依据各部件的状态评价结果、各部件在整体中的权重，给出变压器整体评价结果；
所述的检修策略模块，展示检修策略的同时将数据库中存储的相似检修策略案例也展示出来。
4.根据权利要求3所述的变压器专业化检修综合管理***，其特征在于，所述的按各部件在变压器中的重要程度给予不同的权重和权值的具体方法是：依据每个部件的检测结果，通过数学公式：状态评价得分＝基本扣分值×权重系数，得到变压器单部件的状态评价得分，其中，基本扣分值按部件检测结果的严重程度等级依次为2、4、8、10，权重系数按该部件对变压器健康影响程度，依次为1、2、3、4；
所述的按状态评价结果得分划分为不同等级，具体划分为：正常、注意、异常、严重四个等级；
所述的各等级给出不同的检修策略，具体包括：注意：延期检修，异常：尽快检修，严重：立即检修；
所述的整体评价模块给出变压器整体评价结果的具体方法是：当所有的部件均正常时，变压器整体正常；当任一部件状态为注意、异常、严重等级时，变压器的整体评价取最严重的等级。
5.根据权利要求1所述的变压器专业化检修综合管理***，其特征在于，所述的数据归一化模块对检修数据采用数学模型将数据变成0～1之间的数据，再利用希尔伯特黄小波变换算法进行处理剔除噪声数据，再将处理之后的数据传输给故障诊断模块；
所述的故障诊断模块利用神经网络算法和遗传算法进行学习、分析，识别出初步诊断结果，再与专家库进行比对，最终给出诊断结果；
所述的诊断结果展示模块以条形图的形式将诊断结果展示给管理人员，同时展示相似的检修诊断结果案例。
6.根据权利要求1－5任一项所述的变压器专业化检修综合管理***，其特征在于，所述的用户管理模块包括：用户登录验证模块、用户权限管理模块、用户注册管理模块；
所述的业务管理模块包括：巡检流程管控模块、修理业务管控模块、服务器功能监控模块；
所述的信息展示模块包括：基本信息展示模块，用于以曲线形式展示所检修的变压器的故障统计结果的曲线绘制模块，以报告的形式输出变压器的状态评价结果、故障诊断结果、检修数据的报表打印模块。
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