[發(fā)明專利]一種基于Fuzzy-ART的并聯(lián)電抗器故障診斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910051298.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109813420A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏旭;姜寧;郝寶欣;陳軒;潘信誠;馬宏忠;陳昊;張兆君
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;河海大學(xué)
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08;G06N3/04
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32264
• 代理人: 陳臣

本發(fā)明公開了一種基于Fuzzy?ART的并聯(lián)電抗器故障診斷方法，步驟1：根據(jù)電抗器結(jié)構(gòu)，布置振動傳感器的位置，采集不同預(yù)緊力狀態(tài)下并聯(lián)電抗器振動信號X(t)；步驟2：采用多尺度排列熵算法提取振動信號特征量；步驟3：根據(jù)步驟2中提取的信號特征量構(gòu)造特征向量H；步驟4：將步驟3得到的特征向量H分為測試樣本集與訓(xùn)練樣本集，將訓(xùn)練樣本集輸入到Fuzzy?ART網(wǎng)絡(luò)中，對Fuzzy?ART進行訓(xùn)練，將訓(xùn)練樣本集輸入到訓(xùn)練好的Fuzzy?ART網(wǎng)絡(luò)中進行測試，從而判斷并聯(lián)電抗器繞組壓緊狀態(tài)。本發(fā)明提供的一種基于Fuzzy?ART的并聯(lián)電抗器故障診斷方法，識別效果更好,性能更加優(yōu)越。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于Fuzzy-ART的并聯(lián)電抗器故障診斷方法，屬于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，大型的油浸式并聯(lián)電抗器工作過程中常出現(xiàn)絕緣層失效、鐵心漏磁發(fā)熱、振動、噪聲、油箱滲漏油等多種問題。其中，電抗器因鐵心、繞組受磁場與電動力的作用以及自身結(jié)構(gòu)等特點，振動問題尤為突出，并且隨著電抗器的容量越來越大，帶來的振動問題也越來越嚴重，如果電抗器對振動不加以規(guī)避與控制繼續(xù)長期運行，容易造成元件鏈接的松動、磨損以及運行電阻的增大，進而造成鐵心和繞組故障、設(shè)備的過度產(chǎn)熱。電抗器的振動問題不僅降低了設(shè)備的使用壽命，而且極大增加了電網(wǎng)事故發(fā)生的概率。

排列熵(PE)是Bandt等提出的一種檢測時間序列復(fù)雜程度和動力學(xué)突變的方法，具有算法簡單，抗噪聲能力強，計算速度快等優(yōu)點。模糊ART網(wǎng)絡(luò)將模糊理論與自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，是一種自組織模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，較傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能有了很大提高。基于此，本發(fā)明綜合利用多尺度排列熵和模糊自適應(yīng)共振神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對并聯(lián)電抗器繞組松動程度進行識別。

發(fā)明內(nèi)容

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于Fuzzy-ART的并聯(lián)電抗器故障診斷方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于Fuzzy-ART的并聯(lián)電抗器故障診斷方法，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)電抗器結(jié)構(gòu)，合理布置振動傳感器的位置，采集不同預(yù)緊力狀態(tài)下并聯(lián)電抗器振動信號X(t)；

步驟2：采用多尺度排列熵算法提取振動信號特征量；

步驟3：根據(jù)步驟2中提取的信號特征量構(gòu)造特征向量H；

步驟4：將步驟3得到的特征向量H分為測試樣本集與訓(xùn)練樣本集，將訓(xùn)練樣本集輸入到Fuzzy-ART網(wǎng)絡(luò)中，對Fuzzy-ART進行訓(xùn)練，將訓(xùn)練樣本集輸入到訓(xùn)練好的Fuzzy-ART網(wǎng)絡(luò)中進行測試，從而判斷并聯(lián)電抗器繞組壓緊狀態(tài)。

作為優(yōu)選方案，所述振動傳感器采用壓電式振動加速度傳感器，振動傳感器通過磁座吸附布置在并聯(lián)電抗器油箱表面。

作為優(yōu)選方案，所述步驟2，具體步驟如下：

步驟2.1：假設(shè)一組時間序列{x_i|i＝1，2，…，N}，對其進行相空間重構(gòu)，得到重構(gòu)的時間序列X_i：

X_i＝[x_i，x_i+τ，…，x_i+(m-1)τ] (1)

其中，m為嵌入維數(shù)，τ為延遲時間，x_i為時間序列X_i中第i個數(shù)據(jù)點，x_i+τ為時間序列X_i中第i+τ個數(shù)據(jù)點，x_i+(m-1)τ為時間序列X_i中第i+(m-1)τ個數(shù)據(jù)點；