一种电抗器匝间短路故障检测方法、系统、设备和介质

1.一种电抗器匝间短路故障检测方法，其特征在于，包括：获取电抗器的结构数据和运行数据，采用所述结构数据和所述运行数据进行模型构建，生成所述电抗器对应的可调电路模型；基于所述可调电路模型对应的仿真电流和所述运行数据中的实测电流进行线圈参数识别，生成目标线圈参数；基于所述目标线圈参数和所述电抗器对应的正常线圈阻抗矩阵进行匝间短路故障检测，生成所述电抗器对应的匝间短路检测数据；所述运行数据包括端口电压和电抗器总电流；所述采用所述结构数据和所述运行数据进行模型构建，生成所述电抗器对应的可调电路模型的步骤，包括：将所述端口电压作为模型输入数据，所述电抗器总电流作为模型输出数据，并结合所述结构数据进行模型构建，生成所述电抗器对应的电抗器匝间电路模型；采用预设参数更新所述电抗器匝间电路模型，生成所述电抗器对应的可调电路模型；所述可调电路模型的适应度函数为： ；其中， 为适应度； 为电抗器总电流； 为可调电路模型计算总电流；所述基于所述可调电路模型对应的仿真电流和所述运行数据中的实测电流进行线圈参数识别，生成目标线圈参数的步骤，包括：将所述可调电路模型对应的仿真电流和所述运行数据中的实测电流进行比对，生成比对结果；当所述比对结果为相同时，将所述结构数据中的初始线圈参数作为目标线圈参数；当所述比对结果为不同时，采用预设系数公式初始化苍狼位置，生成多个初始候选方案；通过所述可调电路模型分别计算所述初始候选方案的适应度值，生成多个适应度值；选取满足预设选取规则的适应度值对应的初始候选方案，生成第一初始候选方案、第二初始候选方案和第三初始候选方案；采用预设更新公式和所述预设系数公式更新所述第一初始候选方案、所述第二初始候选方案和所述第三初始候选方案，生成第一中间候选方案、第二中间候选方案和第三中间候选方案；将所述第一中间候选方案、所述第二中间候选方案和所述第三中间候选方案中最大适应度值对应的候选方案作为目标候选方案并统计迭代次数；判断所述迭代次数是否大于预设最大迭代次数；若是，则将所述目标候选方案对应的电气参数作为所述电抗器对应的目标线圈参数；若否，则将所述目标候选方案作为新的初始方案，并跳转执行所述通过所述可调电路模型分别计算所述初始候选方案的适应度值，生成多个适应度值的步骤；所述基于所述目标线圈参数和所述电抗器对应的正常线圈阻抗矩阵进行匝间短路故障检测，生成所述电抗器对应的匝间短路检测数据的步骤，包括：采用所述目标线圈参数进行阻抗矩阵构建，生成故障线圈阻抗矩阵；将所述电抗器对应的正常线圈阻抗矩阵与所述故障线圈阻抗矩阵进行差值计算，生成差值矩阵；基于所述差值矩阵中各线圈对应的阻抗数据和互感数据进行指标变化率计算，生成所述线圈对应的阻抗变化率和互感变化率；基于所述阻抗变化率和所述互感变化率进行匝间短路故障检测，生成所述电抗器对应的匝间短路检测数据。 2.根据权利要求1所述的电抗器匝间短路故障检测方法，其特征在于，所述基于所述差值矩阵中各线圈对应的阻抗数据和互感数据进行指标变化率计算，生成所述线圈对应的阻抗变化率和互感变化率的步骤，包括：将所述差值矩阵中线圈对应的阻抗数据代入预设阻抗变化率计算公式进行阻抗变化率计算，生成所述线圈对应的阻抗变化率；所述预设阻抗变化率计算公式为： ；其中， 为第i层线圈的阻抗变化率； 为第i层线圈的健康阻抗； 为第i层线圈的故障阻抗；将所述线圈对应的互感数据代入预设互感数据计算公式进行互感数据计算，生成所述线圈对应的互感变化率；所述预设互感数据计算公式为： ；其中， 为第i层和j层线圈的互感变化率； 为第i和j层线圈健康互感； 为第i和j层线圈故障互感。 3.根据权利要求1所述的电抗器匝间短路故障检测方法，其特征在于，所述基于所述阻抗变化率和所述互感变化率进行匝间短路故障检测，生成所述电抗器对应的匝间短路检测数据的步骤，包括：分别判断所述线圈对应的阻抗变化率和互感变化率是否都小于第一预设值；若是，则判定所述阻抗变化率和所述互感变化率对应的线圈未发生匝间短路故障，生成所述线圈正常数据并统计检测次数；若否，则基于第一预设区间、第二预设区间和第二预设值判断所述线圈对应的故障程度，生成所述线圈对应的线圈检测数据并统计检测次数；当所述检测次数等于所述电抗器对应的线圈总数时，采用当前时刻的全部所述线圈检测数据和全部所述线圈正常数据，构建所述电抗器对应的匝间短路检测数据。 4.根据权利要求3所述的电抗器匝间短路故障检测方法，其特征在于，所述基于第一预设区间、第二预设区间和第二预设值判断所述线圈对应的故障程度，生成所述线圈对应的线圈检测数据并统计检测次数的步骤，包括：判断所述阻抗变化率和所述互感变化率中任一变化率是否处于第一预设区间内；若是，则判定所述阻抗变化率和所述互感变化率对应的线圈发生轻微故障，生成第一线圈检测数据并统计检测次数；若否，则判断所述阻抗变化率和所述互感变化率中任一变化率是否处于第二预设区间内；若是，则判定所述阻抗变化率和所述互感变化率对应的线圈发生中度故障，生成第二线圈检测数据并统计检测次数；若否，则判断所述阻抗变化率和所述互感变化率是否都大于第二预设值；若是，则判定所述阻抗变化率和所述互感变化率对应的线圈发生严重故障，生成第三线圈检测数据并统计检测次数；若否，则判定所述阻抗变化率和所述互感变化率对应的线圈发生中度故障，生成第四线圈检测数据并统计检测次数。 5.一种电抗器匝间短路故障检测系统，其特征在于，包括：可调电路模型生成模块，用于获取电抗器的结构数据和运行数据，采用所述结构数据和所述运行数据进行模型构建，生成所述电抗器对应的可调电路模型；目标线圈参数生成模块，用于基于所述可调电路模型对应的仿真电流和所述运行数据中的实测电流进行线圈参数识别，生成目标线圈参数；匝间短路检测数据生成模块，用于基于所述目标线圈参数和所述电抗器对应的正常线圈阻抗矩阵进行匝间短路故障检测，生成所述电抗器对应的匝间短路检测数据；所述运行数据包括端口电压和电抗器总电流；所述可调电路模型生成模块，用于将所述端口电压作为模型输入数据，所述电抗器总电流作为模型输出数据，并结合所述结构数据进行模型构建，生成所述电抗器对应的电抗器匝间电路模型；采用预设参数更新所述电抗器匝间电路模型，生成所述电抗器对应的可调电路模型；所述可调电路模型的适应度函数为： ；其中， 为适应度； 为电抗器总电流； 为可调电路模型计算总电流；所述目标线圈参数生成模块，用于将所述可调电路模型对应的仿真电流和所述运行数据中的实测电流进行比对，生成比对结果；当所述比对结果为相同时，将所述结构数据中的初始线圈参数作为目标线圈参数；当所述比对结果为不同时，采用预设系数公式初始化苍狼位置，生成多个初始候选方案；通过所述可调电路模型分别计算所述初始候选方案的适应度值，生成多个适应度值；选取满足预设选取规则的适应度值对应的初始候选方案，生成第一初始候选方案、第二初始候选方案和第三初始候选方案；采用预设更新公式和所述预设系数公式更新所述第一初始候选方案、所述第二初始候选方案和所述第三初始候选方案，生成第一中间候选方案、第二中间候选方案和第三中间候选方案；将所述第一中间候选方案、所述第二中间候选方案和所述第三中间候选方案中最大适应度值对应的候选方案作为目标候选方案并统计迭代次数；判断所述迭代次数是否大于预设最大迭代次数；若是，则将所述目标候选方案对应的电气参数作为所述电抗器对应的目标线圈参数；若否，则将所述目标候选方案作为新的初始方案，并跳转执行所述通过所述可调电路模型分别计算所述初始候选方案的适应度值，生成多个适应度值的步骤；所述匝间短路检测数据生成模块包括：故障线圈阻抗矩阵生成模块，用于采用所述目标线圈参数进行阻抗矩阵构建，生成故障线圈阻抗矩阵；差值矩阵构建模块，用于将所述电抗器对应的正常线圈阻抗矩阵与所述故障线圈阻抗矩阵进行差值计算，生成差值矩阵；阻抗变化率和互感变化率生成模块，用于基于所述差值矩阵中各线圈对应的阻抗数据和互感数据进行指标变化率计算，生成所述线圈对应的阻抗变化率和互感变化率；匝间短路检测数据生成子模块，用于基于所述阻抗变化率和所述互感变化率进行匝间短路故障检测，生成所述电抗器对应的匝间短路检测数据。 6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至4任一项所述的电抗器匝间短路故障检测方法的步骤。 7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至4任一项所述的电抗器匝间短路故障检测方法。