(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210915554.9 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 沈阳工业大 学 地址 110870 辽宁省沈阳市铁西区经济技 术开发区沈辽西路1 11号 (72)发明人 曹辰　孙智慧　李晓龙　路敦林　 王雪　左思鹏　 (74)专利代理 机构 沈阳智龙专利事务所(普通 合伙) 21115 专利代理师 王聪耀　宋铁军 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 多变量内置式全景感知的变压器状态综合 模糊评价方法 (57)摘要 本发明涉及一种多变量内置式全景感知的 变压器状态综合模糊评价方法， 步骤为： 测量变 压器的电压信号、 电流信号、 功率因数信号、 铁芯 柱内主磁通信号、 绕组漏磁通信号、 绕组应力信 号、 分接开关操作时的转动力矩信号、 流体压力 信号、 紫外光信号和接线温度信号， 并获得变压 器的电参数、 磁参数、 应力参数、 流体参数、 光参 数和热参数； 建立 “电‑磁‑力‑流‑光‑热”多变量 内置式全景感知参数映射模型； 建立基于多变量 内置式全景感知 的变压器状态综合模糊评价模 型， 实现变压器状态的综合模糊评价。 本发明解 决变压器数据监测不全面 以及变压器状态检测 准确性低和可靠性低的问题。 权利要求书7页 说明书15页 附图5页 CN 115218963 A 2022.10.21 CN 115218963 A 1.一种多变量内置式全景感知的变压器 状态综合模糊评价方法， 其特 征在于： 步骤为： 步骤一、 测量变压器的电压信号、 电流信号、 功率因数信号、 铁芯柱内主磁通信号、 绕组 漏磁通信号、 绕组应力信号、 分接开关操作时的转动力矩信号、 流体压力信号、 紫外光信号 和接线温度信号， 并获得变压器的电参数、 磁参数、 应力参数、 流体参数、 光 参数和热参数； 步骤二、 建立 “电‑磁‑力‑流‑光‑热”多变量内置式全景感知参数映射模型， 步骤一中的 电参数映射电路过载情况指标、 磁参数映射磁场饱和情况指标、 应力参数映射绕组变形和 分接开关操作情况指标、 流体参数映射绝缘油位情况指标、 光参数映射绝缘情况指标、 热参 数映射过 热情况指标； 步骤三、 建立基于多变量内置式全景感知的变压器状态综合模糊评价模型， 步骤一中 的电压信号、 电流信号、 功 率因数信号、 铁 芯柱内主磁通信号、 绕组漏磁通信号、 绕组应力信 号、 分接开关操作时的转动力矩信号、 流体压力信号、 紫外光信号和接线温度信号作为变压 器的信号层， 电参数、 磁参数、 应力参数、 流体参数、 光参数和热参数作为变压器的参数层； 应用变压器状态综合模糊评价方法， 对变压器进 行一级信号层综合模糊评价和二级参数层 综合模糊评价， 得到变压器电路过载情况、 磁场饱和情况、 绕组变形和分接开关操作情况、 绝缘油位情况、 绝 缘情况、 过 热情况的综合结果评价 集， 实现变压器 状态的综合模糊评价。 2.根据权利要求1所述的一种多变量内置式全景感知的变压器状态综合模糊评价方 法， 其特征在于： 电压信号包括一次侧电压信号[ UA，UB，UC]和二次侧电压信号[ ua、ub、uc]； 矩阵中， UA、UB、 UC为绕组出线 端一次侧电压向量， ua、ub、uc为绕组出线 端二次侧电压向量； 电流信号包括一次侧电流信号[ IA、IB、IC]和二次侧电流信号[ ia、ib、ic]； 矩阵中， IA、IB、 IC为绕组出线 端一次侧电流向量， ia、ib、ic为绕组出线 端二次侧电流向量； 功率因数信号包括一次侧A相功率因数信号 、 一次侧B相功率因数信号 、 一次侧C相功率 因数信号 、 二次侧a相功率因数信号 、 二次侧b相功率因数信 号 和二次侧c相功率因数信号 ； 铁芯柱内主磁通信号为铁芯主磁通磁场矩阵[B1， B2， B3， B4， B5， B6， B7]； 矩阵中， B1为在变 压器A相铁 芯柱内部二分之一位置内置霍尔传感器， 测试变压器A相铁 芯柱主磁通的磁感应 强度； B2为在变压器B相铁芯柱内部二分之一位置内置霍尔传感器， 测 试变压器B相铁芯柱 主磁通的磁感应强度； B3为在变压器C相铁芯柱内部二分之一位置内置霍尔传感器， 测试变 压器C相铁芯柱主磁通的磁感应强度； B4为在变压器A相和B相铁芯柱组成铁芯窗的上铁轭 内部二分之一位置内置霍尔传感器， 测试变压器A相和B相铁 芯柱组成铁 芯窗的上铁轭的磁 感应强度； B5为在变压器A相和 B相铁芯柱组成铁芯 窗的下铁轭内部二分之一位置内置霍尔 传感器， 测试变压器A相和 B相铁芯柱组成铁芯窗的下铁轭的磁感应强度； B6为在变压器B相 和C相铁芯柱组成铁芯窗的上铁轭内部二分之一位置内置霍尔传感器， 测试变压器B相和C 相铁芯柱组成铁芯 窗的上铁轭的磁感应强度； B7为在变压器B相和C相铁芯柱组成铁芯 窗的 下铁轭内部二分之一位置内置霍尔传感器， 测试变压器B相和C相铁 芯柱组成铁 芯窗的下铁 轭的磁感应强度； 绕组漏磁通信号为绕组漏磁通磁场 矩阵[Bδ1， Bδ2， Bδ3， Bδ4， Bδ5， Bδ6， Bδ7， Bδ8， Bδ9， Bδ10， Bδ11， Bδ12]； 矩阵中， Bδ1为在变压器一次侧 A相绕组上端部位置内置霍尔传感器， 测试变压器一次权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115218963 A 2侧A相绕组上端 部位置绕组漏磁 通的磁感应强度； Bδ2为在变压器一次侧A相绕组下端部 位置 内置霍尔传感器， 测试变压器 一次侧A相绕组下端 部位置绕组漏磁通的磁感应强度； Bδ3为在 变压器一次侧B相绕组上端部位置内置霍尔传感器， 测试变压器一次侧B相绕组上端部位置 绕组漏磁 通的磁感应强度； Bδ4为在变压器 一次侧B相绕组下端 部位置内置霍尔传感器， 测试 变压器一次侧B相绕组下端部 位置绕组漏磁 通的磁感应强度； Bδ5为在变压器 一次侧C相绕组 上端部位置内置霍尔传感器， 测试变压器一次侧C相绕组上端部位置绕组漏磁通的磁感应 强度； Bδ6为在变压器一次侧C相绕组下端部位置 内置霍尔传感器， 测试变压器一次侧C相绕 组下端部位置绕组漏磁通的磁感应强度； Bδ7为在变压器二次侧a相绕组上端部位置内置霍 尔传感器， 测试变压器二次侧a相绕组上端 部位置绕组漏磁 通的磁感应强度； Bδ8为在变压器 二次侧a相绕组下端部位置内置霍尔传感器， 测试变压器二次侧a相绕组下端部位置绕组漏 磁通的磁感应强度； Bδ9为在变压器二次侧b相绕组上端 部位置内置霍尔传感器， 测试变压器 二次侧b相绕组上端部位置绕组漏磁通的磁感应强度； Bδ10为在变压器二次侧b相绕组下端 部位置内置霍尔传感器， 测试变压器二次侧b相绕组下端部位置绕组漏磁通的磁感应强度； Bδ11为在变压器二次侧c相绕组上端部位置内置霍尔传感器， 测试变压器二次侧c相绕组上 端部位置绕组漏磁通的磁感应强度； Bδ12为在变压器二次侧c相绕组下端部位置内置霍尔传 感器， 测试变压器二次侧c相绕组下端部位置绕组漏磁通的磁感应强度； 绕组应力信号为绕组应力矩阵[FM1， FM2， FM3， FM4， FM5， FM6， FM7， FM8， FM9， FM10， FM11， FM12]； 矩 阵中， FM1为在变压器一 次侧A相绕组上端部位置 内置光纤， 测试变压器一次侧A相绕组上端 部位置应力； FM2为在变压器一次侧A相绕组下端部位置 内置光纤， 测试变压器一次侧A相绕 组下端部位置应力； FM3为在变压器一次侧B相绕组上端 部位置内置 光纤， 测试变压器 一次侧 B相绕组上端部位置应力； FM4为在变压器一次侧B相绕组下端部位置 内置光纤， 测试变压器 一次侧B相绕组下端部位置应力； FM5为在变压器一次侧C相绕组上端部位置 内置光纤， 测试 变压器一次侧C相绕组上端部位置应力； FM6为在变压器一次侧C相绕组下端部位置内置光 纤， 测试变压器一 次侧C相绕组下端部位置应力； FM7为在变压器二 次侧a相绕组上端部位置 内置光纤， 测试变压器二次侧a相绕组上端部位置应力； FM8为在变压器二次侧a相绕组下端 部位置内置光纤， 测试变压器二次侧a相绕组下端部位置应力； FM9为在变压器二次侧b相绕 组上端部位置内置光纤， 测试变压器二次侧b相绕组上端部位置应力； FM10为在变压器二次 侧b相绕组下端部位置内置光纤， 测试变压器二次侧b相绕组下端部位置应力； FM11为在变压 器二次侧c相绕组上端部位置内置光纤， 测试变压器二次侧c相绕组上端部位置应力； FM12为 在变压器二次侧c相 绕组下端部位置内置光纤， 测试变压器二次侧c相绕组下端部位置应 力； 分接开关操作时 的转动力矩信号为力矩M1； 其中， M1为在分接开关操动机构转轴位置处 内置光纤传感器， 测试分接开关动作时转动的力矩； 流体压力信号为流体压力之差 ， ， 式中， FN1为在油箱顶部内置 压力传感器测试流体压力； FN2为在油箱 底部内置 压力传感器测试流体压力； 紫外光信号为紫外光矩阵[G1， G2， G3， G4， G5， G6]； 矩阵中， G1为在变压器一次侧A相绕组中 部匝间绝缘位置内置光纤， 测试变压器一次侧A相绕组紫外光； G2为在变压器一次侧B相绕 组中部匝间绝缘位置内置光纤