[發明專利]基于三傳感器推理的換流變壓器故障在線診斷方法

有效

• 申請號: 201410640672.9
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104360190B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 齊波;魏振;彭翔;呂家圣;楊棟;許毅;夏輝;李成榕
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于特高壓直流輸電設備故障診斷技術領域，特別涉及一種基于三傳感器推理的換流變壓器故障在線診斷方法。

背景技術

特高壓直流輸電工程是我國重點建設的工程項目之一，隨著直流輸電線路的投運運行，直流設備的安全穩定運行被廣泛提及，作為直流輸電系統中的關鍵設備，換流變壓器的正常運行關系著整個直流系統的穩定性。絕緣問題是換流變壓器的主要故障原因，目前保證設備安全運行最有效的方法就是實現換流變壓器的故障診斷，這對于及時發現問題，提前做出反應，避免嚴重經濟損失，并保證設備正常運行有重要意義。

目前，應用于換流變壓器故障診斷方法較少，多采用單一傳感器在離線測量時進行放電數據的獲取，進行故障診斷，因此該方法存在以下幾個問題，首先，診斷精度不足，診斷結果不夠豐富，不能全面反映換流變壓器可能出現的故障情況；其次，診斷方法為離線方式，所以不能夠及時發現故障問題，缺少換流變壓器預警診斷的實時性。

發明內容

本發明的目的提出一種基于三傳感器推理的故障診斷方法，其特征在于，所述在線診斷方法是首先使用目前在工程上能夠實現在線檢測儀作為三種傳感器：特高頻、寬帶脈沖及暫態地電壓(TEV)檢測儀，得到換流變壓器的在線數據；調用實測換流變壓器的在線數據實現故障診斷，包括以下步驟：

1)從實測換流變壓器的在線數據中提取有效放電信息；

2)三種傳感器特征空間建立；

3)三種特征空間故障診斷結果；

4)三種故障診斷結果異同判斷；

5)最終診斷結果輸出。

所述步驟1有效放電信息提取是針對不同傳感器分別選用不同的提取方式，特高頻采用幅比聚類提取法，寬帶脈沖采用時頻聯合提取法，TEV采用幅值參數提取法。

所述步驟2所建立的用于表征放電特點的特征空間分別為特高頻特征空間，寬帶特征空間及TEV特征空間，各特征空間包括基于圖像的顏色矩、形狀特征、紋理特征等可代表放電特性的元素屬性：顏色矩為圖像的基本視覺特征包括一階矩、二階矩和三階矩：紋理特征采用灰度-梯度共生矩陣，是用灰度和梯度的綜合信息提取紋理特征，其考慮的是像素灰度與邊緣梯度的聯合統計分布；形狀特征用于描述圖像的形狀，采用Hu不變矩以及相對矩及Zernike矩，將三個傳感器檢測到的幅值相位信息轉化為三色圖，分別提取上述圖像特征，形成特征矩陣。

所述步驟3通過分別調用傳感器自有指紋庫實現故障診斷結果輸出，并且給出診斷概率。

所述步驟4對三種傳感器診斷結果進行異同判斷，再輸入兩個輔助邊界條件：的同時，將三種情況分類輸出；其中，輸入兩個輔助邊界條件：條件1假定故障類型出現概率為等概率事件時，事件集合為Y_j；條件2，三種傳感器在給定故障類型時的正確識別概率P(E_i|Y_j)，其中E_i為假定故障類型；

異同判斷結果是根據兩個輔助邊界條件判斷結果分為3種情況包括：

1)三種傳感器診斷的故障類型相同時，輸出100％故障概率；

2)如果步驟4三個傳感器診斷出的故障類型中有兩種故障相同時，計算在此情況下這兩種不同故障的出現概率Py_j，隨后輸出歸一化后的概率；

3)如果三種故障診斷結果都不相同時，分別計算這種情況時三種故障出現的概率Py_j，并輸出歸一化結果

計算故障出現概率公式為：

其中，Py_j為故障類型的出現概率，P(E1,...,Ei)為i個傳感器給出的故障類型的正確識別概率，P(E1,…,Ei)為i個傳感器診斷故障類型同時出現的概率。

本發明的有益效果是實現換流變壓器故障在線診斷，提高識別精度。

附圖說明

圖1基于三傳感器的換流變壓器故障在線診斷方法示意圖。

具體實施方式

本發明提出一種基于三傳感器推理的故障診斷方法。下面結合附圖予以說明。