[發明專利]一種變壓器繞組工作狀態檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201610059040.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105699839B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 于虹;錢國超;李亞寧
• 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

1.一種變壓器繞組工作狀態檢測方法，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，并根據所述歸一化歷史振動頻響矩陣X_N×M獲得協方差矩陣S，對所述協方差矩陣S進行特征值分解，計算獲得所述協方差矩陣S的特征值及特征向量；

根據所述特征值，確定特征值方差貢獻率和特征值累計方差貢獻率，并根據所述特征值方差貢獻率和特征值累計方差貢獻率，確定主元個數l；

根據所述特征值、所述特征向量以及所述主元個數l，對所述協方差矩陣進行主元分解，得到矩陣P、矩陣對角矩陣Λ以及對角矩陣

根據所述矩陣P和所述矩陣將所述當前振動頻響矩陣Y_N×M的每一列y_j進行分解變換；

根據矩陣P、對角矩陣Λ以及經分解變換后的向量y_j，計算統計量、所述統計量的元素平均值和控制限τ；

判斷所述元素平均值與所述控制限τ的大小，如果所述元素平均值大于或等于所述控制限τ，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控制限τ，則判斷變壓器繞組正常。

2.根據權利要求1所述的變壓器繞組工作狀態檢測方法，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所述的變壓器繞組工作狀態檢測方法，其特征在于，將所述當前振動頻響矩陣歸一化，包括：

通過如下歸一化公式，對所述當前振動頻響矩陣Y_N×M歸一化：

其中，為所述當前振動頻響矩陣Y_N×M的第i行第j列。

4.根據權利要求1所述的變壓器繞組工作狀態檢測方法，其特征在于，所述根據所述特征值，確定特征值方差貢獻率和特征值累計方差貢獻率，并根據所述特征值方差貢獻率和特征值累計方差貢獻率，確定主元個數l，包括：

根據如下公式計算所述特征值方差貢獻率a_i：

其中，λ_i為第i個特征值；

根據如下公式計算所述特征值累計方差貢獻率A_k：

判斷A_k是否大于一預設累計方差貢獻率閾值；如果所述A_k大于所述累計方差貢獻率閾值，取所述A_k對應的最小的k值作為主元個數l。

5.根據權利要求1所述的變壓器繞組工作狀態檢測方法，其特征在于，根據所述特征值、所述特征向量以及所述主元個數l，對所述協方差矩陣進行主元分解，得到矩陣P、矩陣對角矩陣Λ以及對角矩陣包括：

對所述協方差矩陣S進行主元分解，所述主元分解公式為：

其中，矩陣P為N行l列矩陣，由矩陣S前l個特征值所對應的特征向量構成；矩陣為N行N-l列矩陣，由矩陣S后N-l個特征值所對應的特征向量構成；對角矩陣Λ的元素為矩陣S的前l個特征值；對角矩陣的元素為矩陣S的后N-l個特征值。