[發明專利]一種變壓器故障圖形預警的方法

有效

• 申請號: 201310011450.6
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103091610A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 穆永強;葉陽東;姬波;劉文;盧紅星;佘維;王偉杰;趙寶;和紅偉;張靜;王龍閣;路光輝
• 申請（專利權）人: 遼寧省電力有限公司朝陽供電公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種采用三維線框模型進行變壓器故障圖形預警的方法。

背景技術

變壓器長期處于工作電壓的作用下，在絕緣薄弱處容易發生局部放電。發電機局部放電在線監測是防止發電機絕緣損壞事故的有效手段。目前的技術主要有：從局部放電的三維特征中提取的兩個分形特征（分形緯度和缺項），并采用神經網絡進行放電模式識別；基于擴展的神經網絡技術識別三維放電模式；基于組件對象模型分析局部放電的統計特征并采用三維圖表進行展示；分析局放統計特征并基于經驗模型對局部放電進行了仿真。相關研究中均采用了一系列三維圖形技術，如DirectX、OpenGL、Glide、Heidi等來直觀展示局部放電數據分析的圖形結果。

但是，由于放電數據采集周期間隔短，數據量大，實時性要求高。以上三維圖形繪制方法存在渲染時間長，實時響應慢，紋理描繪容易覆蓋數據結構細節等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用三維線框模型進行變壓器故障圖形預警的方法，用以解決變壓器故障圖形預警系統實時響應慢的問題。

為實現上述目的，本發明的方案是：一種變壓器故障圖形預警的方法，步驟如下：

（1）對變壓器進行局部放電數據采集，并通過濾波和信號整理，得到相角-放電量-放電次數的三維圖譜；

（2）根據步驟（1）得到的三維圖譜，對變壓器局部放電數據記錄進行特征提取，建立關于相角-放電量-放電次數的三維線框模型；

（3）將步驟（2）中建立的三維線框模型投影到二維平面內；

（4）根據步驟（3）得到的二維投影觀測放電數據的變化幅度和變化趨勢，做出相應的故障預警。

所述三維線框模型為：其中，f(t)為采集的變壓器局部放電的模擬信號，為濾波函數，P為對變壓器局部放電數據記錄進行特征提取后得到的向量，T_3D為將三維坐標點投影到二維平面內采用的變換矩陣。

將三維線框投影到二維平面內的方法是：將T_3D矩陣拆分為四個小矩陣T₁、T₂、T₃和T₄，其中，T₁用于比例、旋轉、錯切等幾何變換，T₂用于平移變換，T₃用于投影變換，T₄用于整體比例變換。

向量P的獲取方法為：將相位20份等分，將放電量q取log后20份等分，按照變壓器局部放電數據記錄中的最大重復率對該樣本進行歸一化，得到放電頻率n，最終將向量P表示為：P=(p₁,p₂…p_i)，其中p_i代表一個關于相角-放電量-放電次數的三維坐標點，且1≤i≤8。

對變壓器放電數據的濾波采用的是小波變換法。

矩陣T_3D、T₁、T₂、T₃和T₄分別表示為：