5、电力系统组件应力评估与容错控制策略

电力系统组件应力评估与容错控制策略

1 电力系统组件异常检测与应力评估

1.1 电力变压器正常行为模型与异常检测

在电力系统中，为了评估电力变压器的状态，开发了基于实时测量数据的正常行为模型。这些模型在拟合过程中未使用部分数据，通过观察发现，预测值与实际值非常接近，且在新的时间段内未检测到异常行为。

基于这些正常行为模型，开发了一个用于检测异常或早期故障模式的应用程序。具体操作步骤如下：
1. 构建正常行为模型。
2. 将连续监测得到的新信息输入到模型的相应输入端，以预测在这些工作条件下的预期输出。
3. 比较预测输出与实际测量值：
- 如果两者非常接近，则表明设备处于正常行为状态。
- 如果两者差异较大，则可能存在异常，需要进一步监测和调查。

该应用程序使用了 12 个正常行为模型来表征变压器热方面的重要变量，如热点温度、油温，以及气体浓度、湿度等。具体的异常判断规则如下：
| 情况 | 模型标记 | 说明 |
| ---- | ---- | ---- |
| 模型输出变量的实际值在模型的置信区间内 | 绿色 | 无异常 |
| 实际测量值超出正常行为模型的置信区间 | 黄色 | 异常症状存在，但证据不足 |
| 模型的几个样本连续标记为黄色 | 红色 | 确认存在异常行为 |

1.2 异常检测应用程序界面

该应用程序的主窗口分为三列：
- 左列：对应被监测的正常行为模型。
- 右列：显示模型的输出。
- 中间细列：根据上述规则为每个模型显示颜色标记（绿色、黄色或红色）。