(19)中华 人民共和国 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 202111387489.9 (22)申请日 2021.11.22 (71)申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司 地址 430063 湖北省武汉市杨园和平大道 745号 申请人 华中科技大 学 (72)发明人 雷琪　陶力军　陈凯　杨剑　李斌　 熊伟　张曙　张扬　朱荣钊　 王子欣　 (74)专利代理 机构 武汉东喻专利代理事务所 (普通合伙) 42224 代理人 方可 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 5/04(2006.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种变压器故障状态评估方法、 系统、 介质 及设备 (57)摘要 本发明提供一种变压器故障状态评估 方法， 首先基于变压器故障的关联性特征， 建立变压器 故障演化网络图。 其次， 考虑到故障机理复杂性 所导致的监测数据不足， 采用仿真软件对多元物 理场进行耦合仿真分析； 同时结合模糊数理论， 建立变压器故障演化概率计算模型。 最后， 引入 风险熵表征故障演化的不确定性， 给出故障演化 路径最大概率表达式并转化为线性规划问题， 从 而得到不同初始风险因素下变压器故障最大概 率演化路径。 本设计充分考虑了变压器故障的内 在联系， 可从整体上对变压器故障状态进行评 估。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114186802 A 2022.03.15 CN 114186802 A 1.一种变压器故障状态评估方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1.基于变压器故障的关联性特 征， 通过复杂系统 理论， 建立变压器故障演化网络图； S2.通过建立故障演化 概率模型和/或通过模糊数理论获取对应的故障概 率； S3.通过所述对应的故障概率结合所述故障演化网络图， 获取不同初始风险因素下变 压器最大概 率故障演化路径， 并对所述变压器故障状态进行评估。 2.根据权利要求1所述的变压器故障状态评估方法， 其特征在于， 通过所述复杂系统理 论， 表征所述变压器故障的关联性特征的参数包括特征路径长度和聚类系数中的一种或多 种； 所述特征路径长度的公式为： 其中， n为网络节点总数， dij为网络中两个节点i与j之间的最短距离， L为所述特征路径 长度； 所述聚类系数的公式为： 其中， n为网络节点总数， Ci为节点i的局部聚类系数， ki为与节点i相邻的节点数， ei为 这ki个节点之间实际存在的边数。 3.根据权利要求1所述的变压器故障状态评估方法， 其特征在于， 通过多物理场仿真软 件分析故障情况 下的多元物理场， 建立所述故障演化 概率模型。 4.根据权利要求3所述的变压器故障状态评估方法， 其特征在于， 通过建立故障演化概 率模型获取的对应的故障概率包括过热故障概率、 短路故障概率和外因故障概率中的一种 或多种。 5.根据权利要求4所述的变压器故障状态评估方法， 其特征在于， 所述过热故障概率的 公式为： 其中， βt为形状参数， 可通过数据拟合得到， Tt为变压器绝缘的预期寿命时间， Te为基准 热点温度运行 下的等效运行时间， PT0为所述过 热故障概 率； 所述短路故障概 率的公式为： 其中， 电流大小I为仿真数据的折算值， f(I)为第一短路故障概率中间值， F(I)为第二 短路故障概 率中间值， PT1为所述短路故障概 率； 所述外因故障概 率的公式为： PT2＝m1exp(n1Y)+b 其中， m1、 n1、 b均为通过历史故障数据拟 合的无量纲系数， Y为基于历史故障数据的变压 器故障概 率。 6.根据权利要求1所述的变压器故障状态评估方法， 其特征在于， 通过模糊数理论获取 的对应的故障概 率即为无法通过 所述故障演化 概率模型获得的其 他故障概 率； 所述其他故障概 率的公式为： 其通过首先计算出客观模糊数， 然后 通过去模糊化将所述客观模糊数转化为量化的所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186802 A 2述其他故障概 率， μi(x)为隶属度函数， x为输出变量， PT3为所述其他故障概 率。 7.根据权利要求1所述的变压器故障状态评估方法， 其特征在于， 通过计算最小风险熵 获取所述最大概率故障演化路径， 具体 计算 公式为： 其中， V为故障演化场景中任意路径对应的节点集合， pi为编号为i的初始风险因素下变 压器的故障概 率； 所述公式采用迪克斯特拉算法进行计算。 8.一种变压器故障状态评估系统， 其特征在于， 能够实现权利要求1至7任一所述的故 障状态评估方法的步骤。 9.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机 程序被处 理器执行时能够实现权利要求1至7任一所述的故障状态评估方法的步骤。 10.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时能够实现权利要求1至7 任一所述的故障状态评估方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186802 A 3