[發(fā)明專利]變壓器局部放電故障診斷方法及在線監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811302102.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN109061426B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏亮;張鵬;高樹國(guó);范輝;孟令明;梁博淵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)河北能源技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 官建紅

本發(fā)明適用于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種變壓器局部放電故障診斷方法及在線監(jiān)測(cè)裝置，采用非線性映射壓縮特征量的方式和梅林變換算法對(duì)所述局部放電信號(hào)提取特征量，組成代表所述局部放電信號(hào)特征的特征向量，映射在特征平面上，對(duì)提取的特征量采用非監(jiān)督性模糊c均值聚類算法將特征量聚類，形成若干個(gè)樣本，將聚類后的每一個(gè)樣本，分析相位和波形特征，提取相關(guān)特征，用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)顆粒分析法對(duì)比每一個(gè)樣本建立樣本指紋庫，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行局部放電信號(hào)類型模式的識(shí)別。通過此種方式確定變壓器局部放電的故障類型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器局部放電故障診斷方法及在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

隨著對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定要求越來越高，變壓器停電檢修允許時(shí)間越來越短，在這種情況下，變壓器帶電監(jiān)測(cè)及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展，為變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)支持。

近年來，變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，目前在線監(jiān)測(cè)技術(shù)遠(yuǎn)不成熟，現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備雖然收集的數(shù)據(jù)量足夠，但是大量數(shù)據(jù)被淹沒在噪聲中，導(dǎo)致無法對(duì)局部放電的類型識(shí)別。另外，若放電信號(hào)存在包括噪聲在內(nèi)的多種放電源信號(hào)時(shí)，現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備也難以區(qū)分多種放電源同時(shí)存在的局部放電故障。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器局部放電故障診斷方法及在線監(jiān)測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法確定變壓器局部放電的故障類型的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種變壓器局部放電故障診斷方法，包括：

采集變壓器的局部放電信號(hào)，采用非線性映射壓縮特征量的方式和梅林變換算法對(duì)所述局部放電信號(hào)提取特征量，組成代表所述局部放電信號(hào)特征的特征向量，映射在特征平面上；

對(duì)提取的特征量采用非監(jiān)督性模糊c均值聚類算法將特征量聚類，形成若干個(gè)樣本，聚類包括噪聲在內(nèi)的不同放電源產(chǎn)生的多種放電信號(hào)；

將聚類后的每一個(gè)樣本，分析相位和波形特征，提取相關(guān)特征，用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)顆粒分析法對(duì)比每一個(gè)樣本建立樣本指紋庫，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行局部放電信號(hào)類型模式的識(shí)別。

進(jìn)一步地，所述采用非線性映射壓縮特征量的方式和梅林變換算法對(duì)所述局部放電信號(hào)提取特征量，組成代表所述局部放電信號(hào)特征的特征向量，映射在特征平面上的方法為：

對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行小波軟閾值濾波；

對(duì)部分局部放電信號(hào)進(jìn)行梅林變換，得到梅林域的數(shù)據(jù)變換特征；

壓縮時(shí)域特征和梅林域特征，提取時(shí)域和梅林域的特征；

在時(shí)域和梅林域提取高階特征量，映射在二維平面上。

進(jìn)一步地，對(duì)部分局部放電信號(hào)進(jìn)行梅林變換，得到梅林域的數(shù)據(jù)變換特征的實(shí)現(xiàn)公式為：

其中t為一次脈沖波形的采樣時(shí)間；N為將t等分的常數(shù)；b為采樣時(shí)間t的以e為底的對(duì)數(shù)，即b＝lnt；Δb為b的N等分，即θ為Δb的e為底指數(shù)，即θ＝e^Δb；k為常數(shù)；m＝n＝0,1,2,…，N-1；τ為表示延時(shí)的常數(shù)；β為自變量，M(β)為梅林變換結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述提取時(shí)域和梅林域的特征的實(shí)現(xiàn)公式為：