[發明專利]一種基于LCD和排列熵的OLTC故障診斷方法

在審

• 申請號: 201910455304.X
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110132567A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 馬宏忠;陳明;劉寶穩;陳冰冰;許洪華
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H17/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于LCD和排列熵的OLTC故障診斷方法，包括步驟：(1)將振動檢測探頭貼敷在有載分接開關的箱壁頂端，分別采集有載分接開關正常狀態、觸頭松動狀態、觸頭磨損狀態、觸頭燒毀狀態下動作過程中產生的振動信號，并對各個狀態下的分別采集的多組振動信號進行降噪；(2)利用LCD方法將降噪后的振動信號自適應分解，選取前面若干個ISC分量作為主分量；(3)計算選取的ISC分量的排列熵，組成特征向量；(4)把特征向量輸入到建立好的SVM分類器進行工作模式識別。該方法可實時監測變壓器有載分接開關的工作狀態，滿足有載分接開關實時故障診斷的要求。為有目的的檢修提供數據支撐，避免浪費人力，物力和時間。

技術領域

本發明涉及一種電力設備故障診斷方法，具體涉及一種基于LCD和排列熵的OLTC故障診斷方法。

背景技術

有載分接開關(OLTC)是電力變壓器的一個重要組成部分，其運行狀況直接關系到變壓器及系統的穩定與安全。OLTC是變壓器故障率最高部件之一，其故障不但直接影響變壓器運行，而且影響電網質量與電網運行。根據溝內資料統計，由OLTC故障引起的事故約占變壓器總事故的28％左右且故障類型基本為機械故障，例如觸頭松動、觸頭脫落、機構卡澀、滑檔、拒動等。機械故障會直接損壞OLTC和變壓器本身，進而引起其他更嚴重的電氣故障，以致造成嚴重的后果。因此，對運行中的OLTC的機械性能進行監測，及早發現其故障隱患，對變壓器及電力系統的安全運行有著十分重大的意義。

目前，對有載分接開關機械故障的診斷方法主要是停電檢修和在線監測。有載分接開關的停電檢修往往周期較長，難以及時發現早期的機械故障，經常在停電檢修前即發生故障損壞，并且停電檢修影響變壓器正常運行，需要耗費大量人力、物力和財力。在線監測方法主要有基于熱噪聲診斷法和基于振動的在線監測等，基于熱噪聲的診斷是由于變壓器分接開關故障后發熱產生的熱噪聲傳播到變壓器外面，通過在變壓器外殼上安裝噪聲傳感器檢測來進行分接開關故障診斷，但熱噪聲傳到傳感器時，能量損耗太大再加上各種噪音大干擾工程運用很難實現。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術的缺陷，本發明公開了一種基于LCD和排列熵的OLTC故障診斷方法，該方法采用局部特征尺度分解(Local characteristic-scaledecomposition，LCD)，并結合排列熵，能及時發現有載分接開關運行過程中的潛伏性故障，提高有載分接開關可靠性。

技術方案：本發明所述的一種基于LCD和排列熵的OLTC故障診斷方法，包括下述步驟：

(1)將振動檢測探頭貼敷在有載分接開關的箱壁頂端，分別采集有載分接開關正常狀態、觸頭松動狀態、觸頭磨損狀態、觸頭燒毀狀態下動作過程中產生的振動信號，并對各個狀態下的分別采集的多組振動信號進行降噪；

(2)利用LCD方法將降噪后的振動信號自適應分解，選取前面若干個ISC分量作為主分量；

(3)計算選取的前面若干個ISC分量的排列熵，組成特征向量；

(4)把特征向量輸入到建立好的SVM分類器進行工作模式識別。

其中，所述步驟(1)中，采集到振動信號z(t)后對振動信號進行降噪，步驟如下：

(1.1)選取db5小波基和分解層數為3，對含噪電流包絡信號進行小波包分解；

(1.2)選取改機閾值函數(1)對小波分解系數進行閾值量化處理，得到相應的小波系數；

式中：β為調節系數，取值范圍為0≤β≤1；閾值λ＝0.48；

(1.3)將處理后的小波系數反變換，重構去噪后的振動信號X(t)。

作為優選，所述步驟(1.2)中，調節系數β＝0.5。