[發明專利]基于灰度理論的變壓器運行狀態的振聲檢測方法以及裝置

在審

• 申請號: 201910391520.2
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110161330A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 翟明岳
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01M13/00;G06F17/18
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明的實施例公開一種基于灰度理論的變壓器運行狀態的振聲檢測方法和裝置，所述方法包括：步驟1，輸入實測的變壓器的振聲信號的數據序列；步驟2，估計所述數據序列的分布概率F_m；步驟3，根據所述分布概率F_m，計算所述數據序列中每個數據所對應的熵值；步驟4，根據所述數據的熵值由大到小的順序，重新排列所述數據序列；步驟5，根據重新排列的所述數據序列，逐點計算灰度矢量；步驟6，根據所述灰度矢量，判斷變壓器的運行狀態。

技術領域

本發明涉及變壓器領域，尤其涉及一種基于灰度理論的變壓器運行狀態的振聲檢測方法以及裝置。

背景技術

隨著智能電網的高速發展，電力設備安全穩定運行顯得尤其重要。目前，對超高壓及以上電壓等級的電力設備開展運行狀態檢測，尤其是對異常狀態的檢測顯得愈加重要和迫切。電力變壓器作為電力系統的重要組成部分，是變電站中最重要的電氣設備之一，其可靠運行關系到電網的安全。一般而言，變壓器的異常狀態可分為鐵芯異常與繞組異常。鐵芯異常主要表現為鐵芯飽和，繞組異常通常包括繞組變形、繞組松動等。

變壓器異常狀態檢測的基本原理是提取變壓器運行中的各特征量，分析、辨識并跟蹤特征量以此監測變壓器的異常運行狀態。檢測方法按照接觸程度可分為侵入式檢測和非侵入式檢測；按照是否需停機檢測可分為帶電檢測和停電檢測；按照檢測量類型可以分為電氣量法和非電氣量法等。相比而言，非侵入式檢測可移植性強，安裝更方便；帶電檢測不影響變壓器運行；非電氣量法與電力系統無電氣連接，更為安全。當前變壓器運行狀態的常用檢測方法中，包括檢測局部放電的脈沖電流法和超聲波檢測法、檢測繞組變形的頻率響應法以及檢測機械及電氣故障的振動檢測法等。這些檢測方法主要檢測變壓器絕緣狀況及機械結構狀況，其中以變壓器振動信號(振聲)的檢測最為全面，對于大部分變壓器故障及異常狀態均能有所反應。

變壓器在運行過程中，鐵芯硅鋼片的磁致伸縮與繞組電動力引起的振動會向四周輻射不同幅值和頻率的振聲信號。變壓器正常運行時對外發出的是均勻的低頻噪聲；如果發出不均勻聲音，則屬不正常現象。變壓器在不同運行狀態下會發出有區別性的聲音，可通過對其發出聲音的檢測，掌握變壓器的運行狀況。值得關注的是，對變壓器不同運行狀態下發出聲音的檢測不僅可以檢測很多種引起電氣量變化的嚴重故障，還可以檢測許多并未危及絕緣的沒有引起電氣量變化的異常狀態，比如變壓器內外部零部件松動等。

現有檢測方法的不足：

由于振聲檢測方法利用了變壓器發出的振動信號，很容易受到環境噪聲的影響，所以此方法在實際工作環境中應用時常常得不到令人滿意的結果。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種基于灰度理論的變壓器運行狀態的振聲檢測方法和裝置，能夠提高檢測精度。

一種基于灰度理論的變壓器運行狀態的振聲檢測方法，包括：

步驟1，輸入實測的變壓器的振聲信號的數據序列；

S＝[S₁,S₂,…,S_N]

其中，S表示實測振聲信號數據序列，長度為N；

S_i表示序號為i的實測振聲信號；

i＝1,2,…,N；

步驟2，估計所述數據序列的分布概率F_m；

步驟3，根據所述分布概率F_m，計算所述數據序列中每個數據所對應的熵值；

步驟4，根據所述數據的熵值由大到小的順序，重新排列所述數據序列；

其中，S_H表示根據熵值H_n由大到小重新排列的數據序列；