变压器套管的状态评估方法、装置、设备及系统与流程

本申请涉及电力设备状态监测与故障诊断领域，尤其涉及一种变压器套管的状态评估方法、装置、设备及系统。

背景技术：

1、变压器套管作为电力变压器与外部输电线路之间的关键连接部件，其绝缘性能直接关系到电网的安全稳定运行。在高压输电场景中，套管长期承受工频电压、雷电冲击电压以及负载波动等复杂应力作用。因此，亟需一种智能化评估方法，实现套管绝缘状态的精准感知、早期预警和剩余寿命预测，为电网设备的预测性维护提供科学决策支持。

2、现有技术中，针对变压器套管绝缘状态评估的方法主要分为两类：基于物理机理的模型和基于数据驱动的模型。

3、然而，上述技术方案无法实现物理机理的模型和基于数据驱动的模型的深度融合，降低了状态评估的准确性。

技术实现思路

1、本申请提供一种变压器套管的状态评估方法、装置、设备及系统，用以解决变压器套管运行过程中绝缘状态评估精度不足、可靠性不高以及复杂工况适应性有限的问题。

2、第一方面，本申请提供一种变压器套管的状态评估方法，包括：

3、获取变压器套管的实时监测数据；

4、构建物理机理模型和数据驱动模型；

5、根据所述物理机理模型和所述实时监测数据，生成所述变压器套管的初始状态评估结果；

6、基于所述数据驱动模型，对所述初始状态评估结果进行修正，得到所述变压器套管的状态评估结果。

7、在一种可能的实现方式中，构建物理机理模型，包括：

8、构建热路子模型，所述热路子模型用于计算所述变压器套管的热点温度；

9、基于所述热路子模型计算得到的热点温度，构建老化动力学子模型，所述老化动力学子模型用于预测所述变压器套管的绝缘纸板聚合度；

10、根据所述热路子模型和所述老化动力学子模型，构建物理机理模型。

11、在一种可能的实现方式中，根据所述物理机理模型和所述监测数据，生成所述变压器套管的初始状态评估结果，包括：

12、根据所述物理机理模型和所述监测数据，计算所述变压器套管的热点温度和聚合度；

13、根据所述变压器套管的热点温度和聚合度，生成所述变压器套管的初始状态评估结果。

14、在一种可能的实现方式中，基于所述数据驱动模型，对所述初始状态评估结果进行修正，得到所述变压器套管的状态评估结果，包括：

15、将所述初始状态评估结果与实际评估测量数据进行比对，得到残差数据；

16、根据所述残差数据，对所述数据驱动模型进行模型训练，得到更新数据驱动模型；

17、基于所述更新数据驱动模型，对所述初始状态评估结果进行修正，得到所述变压器套管的状态评估结果。

18、在一种可能的实现方式中，获取变压器套管的实时监测数据，包括：

19、基于变压器套管上的多源传感器，实时采集所述变压器套管的多维度数据，所述多维度数据包括电气参量、热学参量、局部放电参量和化学参量；

20、对所述多维度数据进行数据清洗和归一化处理，获取所述变压器套管的实时监测数据。

21、在一种可能的实现方式中，获取变压器套管的实时监测数据之后，所述方法还包括：

22、对所述实时监测数据进行特征提取，得到表征所述变压器套管老化状态的目标特征数据，所述目标特征数据包括电气特征、热学特征、局部放电特征和化学特征；

23、基于所述目标特征数据，计算所述变压器套管的综合健康指数，所述综合健康指数具体包括局放信号能量、dga特征气体比值和温度梯度中的至少一种。

24、在一种可能的实现方式中，基于所述目标特征数据，计算所述变压器套管的综合健康指数之后，所述方法还包括：

25、基于所述综合健康指数，确定所述变压器套管的寿命终点阈值，所述寿命终点阈值包括绝缘纸板聚合度阈值、热点温度阈值中的至少一种；

26、基于蒙特卡洛模拟算法和所述寿命终点阈值，计算所述变压器套管剩余寿命的概率分布。

27、第二方面，本申请提供一种变压器套管的状态评估装置，包括：

28、数据获取模块，用于获取变压器套管的实时监测数据；

29、模型构建模块，构建物理机理模型和数据驱动模型；

30、初始评估模块，用于根据所述物理机理模型和所述实时监测数据，生成所述变压器套管的初始状态评估结果；

31、评估修正模块，用于基于所述数据驱动模型，对所述初始状态评估结果进行修正，得到所述变压器套管的状态评估结果。

32、第三方面，本申请提供一种变压器套管的状态评估设备，包括：存储器，处理器；

33、所述存储器存储计算机执行指令；

34、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如第一方面任一项所述的方法。

35、第四方面，本申请通过一种变压器套管的状态评估系统，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。

36、本申请提供一种变压器套管的状态评估方法、装置、设备及系统。该方法包括：获取变压器套管的实时监测数据；构建物理机理模型和数据驱动模型；根据物理机理模型和实时监测数据，生成变压器套管的初始状态评估结果；基于数据驱动模型，对初始状态评估结果进行修正，得到变压器套管的状态评估结果。该方法解决了现有套管绝缘状态评估存在离线检测连续性差、机理模型在复杂工况下易偏差、数据驱动模型泛化能力不足，导致老化评估及寿命判断准确性和可靠性不高的问题。实现了对套管绝缘状态的持续在线评估，提高了复杂工况下评估的准确性、稳定性和适应性，为检修预警和寿命管理提供可靠依据。

1.一种变压器套管的状态评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的状态评估方法，其特征在于，构建物理机理模型，包括：

3.根据权利要求1或2所述的状态评估方法，其特征在于，根据所述物理机理模型和所述监测数据，生成所述变压器套管的初始状态评估结果，包括：

4.根据权利要求1或2所述的状态评估方法，其特征在于，基于所述数据驱动模型，对所述初始状态评估结果进行修正，得到所述变压器套管的状态评估结果，包括：

5.根据权利要求1或2所述的状态评估方法，其特征在于，获取变压器套管的实时监测数据，包括：

6.根据权利要求5所述的状态评估方法，其特征在于，获取变压器套管的实时监测数据之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的状态评估方法，其特征在于，基于所述目标特征数据，计算所述变压器套管的综合健康指数之后，所述方法还包括：

8.一种变压器套管的状态评估装置，其特征在于，包括：

9.一种变压器套管的状态评估设备，其特征在于，包括：存储器，处理器；

10.一种变压器套管的状态评估系统，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法。