[發(fā)明專利]一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711269974.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN108088916B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛進(jìn)蒼;蘇建軍;楊祎;齊波;辜超;郭志紅;陳玉峰;林穎;李程啟;白德盟;秦佳峰;鄭文杰;張鵬;榮智海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;華北電力大學(xué);國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01N30/00
• 分類號(hào): G01N30/00;G01N33/28;G06F16/215
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

1.一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升方法，其特征是，包括以下步驟：

S1，獲取變壓器的油中溶解氣體含量的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

S2，去除在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的異常值，并使用空值代替；

S3，利用三次樣條插值法對(duì)空值進(jìn)行補(bǔ)全；

S4，利用3σ法則判別在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的奇異值并使用眾數(shù)進(jìn)行代替；

S5，利用低通濾波器進(jìn)行平滑處理來去除在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪聲及白噪聲；

S6，輸出經(jīng)過S1至S5進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量提升之后的數(shù)據(jù)；

所述步驟S4的具體過程為：對(duì)經(jīng)過三次樣條插值法補(bǔ)缺之后的數(shù)據(jù)集X進(jìn)行計(jì)算，得到數(shù)據(jù)集X的期望值E(X)、標(biāo)準(zhǔn)差SD(X)和眾數(shù)，對(duì)于數(shù)據(jù)集中任意數(shù)據(jù)X(i)進(jìn)行判斷，如果(X(i)-E(X))>＝3×SD(X),則認(rèn)為X(i)為奇異值，并使用數(shù)據(jù)集X的眾數(shù)替代奇異值X(i)；

所述步驟S5的具體過程為：

對(duì)經(jīng)過數(shù)據(jù)補(bǔ)缺及剔除奇異值之后的數(shù)據(jù)集X＝(x₁+x₂+...+x_n)，利用下式所示滑動(dòng)平均的方法得到新的數(shù)據(jù)集Y＝(y₁+y₂+...+y_n)，所述滑動(dòng)平均的方法采集的公式為：

同時(shí)，對(duì)于階躍點(diǎn)邊緣位置的數(shù)據(jù)采用減小平滑區(qū)域的方法進(jìn)行處理：

對(duì)于兩端端點(diǎn)，利用公式x_i＝x_i進(jìn)行減小平滑區(qū)域：

對(duì)于兩端次端點(diǎn)，利用公式進(jìn)行減小平滑區(qū)域：

對(duì)于中間點(diǎn)，利用公式進(jìn)行減小平滑區(qū)域：

其中，x_i為階躍點(diǎn)邊緣位置的數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升方法，其特征是，所述步驟S1的具體過程為：周期性采集變壓器的油中溶解氣體含量，當(dāng)出現(xiàn)某一周期內(nèi)沒有在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的記錄時(shí)，采用空值補(bǔ)上。

3.如權(quán)利要求1所述的一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升方法，其特征是，所述步驟S2的具體過程為：當(dāng)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)負(fù)值、極大值或超量程值時(shí)將該數(shù)據(jù)去除并使用空值代替。

4.如權(quán)利要求1所述的一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升方法，其特征是，所述步驟S3的具體過程為：將與空值相鄰的兩端數(shù)據(jù)實(shí)值作為端點(diǎn)，由此計(jì)算該空值區(qū)域?qū)?yīng)的三次樣條函數(shù)，并取三次樣條函數(shù)對(duì)應(yīng)的值代替該空值。

5.一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升系統(tǒng)，其特征是，包括：

獲取單元：用于獲取變壓器的油中溶解氣體含量的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

替換單元：用于去除在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的異常值，并使用空值代替；

補(bǔ)缺單元：用于利用三次樣條插值法對(duì)空值進(jìn)行補(bǔ)全；

剔除單元：用于利用3σ法則判別在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的奇異值并使用眾數(shù)進(jìn)行代替；

平滑單元：用于利用低通濾波器進(jìn)行平滑處理來去除在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪聲及白噪聲；

輸出單元：用于輸出進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量提升之后的數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求5所述的一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升系統(tǒng)，其特征是，所述替換單元包括：

檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中是否存在異常值；

替換模塊，用于使用空值代替檢測(cè)到的異常值。

7.如權(quán)利要求5所述的一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升系統(tǒng)，其特征是，所述補(bǔ)缺單元包括：

三次樣條函數(shù)計(jì)算模塊，用于將與空值相鄰的兩端數(shù)據(jù)實(shí)值作為端點(diǎn)，由此計(jì)算該空值區(qū)域?qū)?yīng)的三次樣條函數(shù)；

補(bǔ)缺模塊，用于取三次樣條函數(shù)對(duì)應(yīng)的值代替該空值。

8.如權(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)所述的一種油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升系統(tǒng)，其特征是，所述剔除單元包括：

計(jì)算模塊，用于對(duì)經(jīng)過三次樣條插值法補(bǔ)缺之后的數(shù)據(jù)集X進(jìn)行計(jì)算，得到數(shù)據(jù)集X的期望值E(X)、標(biāo)準(zhǔn)差SD(X)和眾數(shù)；

剔除模塊，用于對(duì)于數(shù)據(jù)集中任意數(shù)據(jù)X(i)進(jìn)行判斷，如果(X(i)-E(X))>＝3×SD(X),則認(rèn)為X(i)為奇異值，并使用數(shù)據(jù)集X的眾數(shù)替代奇異值X(i)。