[發明專利]一種變壓器繞組狀態檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201610058692.4
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105699838B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 于虹;錢國超;彭文邦
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;上海交通大學
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06;G01R31/02;G01M13/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種變壓器繞組狀態檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

對變壓器繞組進行掃頻激振試驗，獲取變壓器繞組的當前振動頻響曲線；

根據所述當前振動頻響曲線，獲取當前振動頻響矩陣Y_N×M；

將所述當前振動頻響矩陣Y_N×M歸一化；

根據歷史變壓器繞組振動頻響曲線，獲得歷史振動頻響曲線的歸一化歷史振動頻響矩陣X_N×M，并將所述歸一化歷史振動頻響矩陣X_N×M分解獲得歷史頻響基矩陣W；

根據歸一化后的所述當前振動頻響矩陣Y_N×M和所述歷史頻響基矩陣W，計算統計量E²；根據所述統計量E²，計算獲得所述統計量E²的元素平均值和上限值ε²；

判斷所述元素平均值與所述上限值ε²的大小，如果所述元素平均值大于或等于所述上限值ε²，則判斷變壓器繞組異常；或者，如果所述元素平均值小于所述上限值ε²，則判斷變壓器繞組正常。

2.根據權利要求1所述的變壓器繞組狀態檢測方法，其特征在于，所述對變壓器進行掃頻激振試驗，獲取變壓器繞組的當前振動頻響曲線，包括：

在變壓器箱壁上設置多個振動傳感器；

將變壓器的低壓繞組短接；

向變壓器的高壓繞組注入恒流變頻激勵信號，并將所述恒流變頻激勵信號的頻率從一預設初始頻率掃頻至一預設終止頻率；

根據所述振動傳感器采集獲取的振動信號，獲得與所述振動傳感器位置對應的當前振動頻響曲線。

3.根據權利要求1所述的變壓器繞組狀態檢測方法，其特征在于，所述將所述歸一化歷史振動頻響矩陣分解X_N×M獲得歷史頻響基矩陣W，包括：

將所述歸一化歷史振動頻響矩陣分解X_N×M為矩陣W_N×L和矩陣H_L×M，所述矩陣W_N×L和矩陣H_L×M中的元素均大于或等于零，且所述歸一化歷史振動頻響矩陣X_N×M、所述矩陣W_N×L和所述矩陣H_L×M滿足以下關系：

X_N×M＝W_N×LH_L×M，其中L為矩陣W的列數；

根據以下公式計算獲得矩陣H_L×M的初始值，其中S_j為矩陣H_L×M每一列的初始值：

S_j＝{s_ij}i＝1,2,...,L,j＝1,2,...,M

其中，S_ij為向量S_j的元素，xi_j為歸一化歷史頻響矩陣X_N×M的元素，S_h為矩陣H_L×M的變換指標參數；

對集合Z賦初始值，使Z＝{}；

對向量S_j進行迭代變換，所述迭代變換公式為：

m_k＝{m_ik}

S_j(k+1)＝m_k+γ(S_jk-m_k)γ≥0

其中，S_jk為第k次迭代后向量S_j的值，γ使得向量S_j(k+1)滿足||S_j(k+1)||²＝1；

如果第k次迭代后，S_j(k+1)含有非正元素，則令

Z＝Z∪{i|s_ij(k+1)＜0}

重新進行所述迭代變換，直至S_j的所有元素均為正值；如果S_j(k+1)所有元素均為正值，則所述迭代變換結束，并根據所述S_j(k+1)得到矩陣P；

根據所述矩陣W和所述矩陣P，對所述矩陣W和所述矩陣P進行迭代計算，所述迭代計算的公式為：

其中，w_ijk，p_jqk和x_iq分別為第k次迭代后矩陣W，P和X_N×M中的元素，μ為計算步長；

所述迭代計算的結束條件為：如果||X-W_(k+1)P_(k+1)||²大于設定誤差限值，則重新進行所述迭代計算矩陣W和矩陣P；如果||X-W_(k+1)P_(k+1)||²小于所述設定誤差限值，則判斷迭代計算結束，得到歷史頻響基矩陣W。