[發明專利]一種利用稀疏矩陣恢復的變壓器運行狀態振聲檢測信號濾波方法和系統

在審

• 申請號: 201910588414.3
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110514917A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 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;G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的實施例公開一種利用稀疏矩陣恢復的變壓器運行狀態振聲檢測信號方法和系統，所述方法包括：步驟1，輸入實測的振聲信號序列S；步驟2，對所述振聲信號序列S進行濾除噪聲處理，生成濾除噪聲后的數據序列S_NEW；具體為：S_NEW＝WS+B；其中，B為校正矢量；W為濾波矩陣。

技術領域

本發明涉及電力領域，尤其涉及一種變壓器運行狀態振聲檢測信號的濾波方法和系統。

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。

由于振聲檢測方法利用了變壓器發出的震動信號，很容易受到環境噪聲的影響，因此如何有效地識別振聲與噪聲，是此方法能否成功的關鍵。現在常用的方法，對此問題重視不夠，還未采取有效的措施解決此問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用稀疏矩陣恢復的變壓器運行狀態振聲檢測信號濾波方法和系統，所提出的方法利用了變壓器振聲信號所呈現的系數矩陣特性，根據系數矩陣恢復原理實現背景噪聲(包括異常點)濾除。所提出的方法具有較好的魯棒性，計算簡單。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種利用稀疏矩陣恢復的變壓器運行狀態振聲檢測信號濾波方法，包括：

步驟1，輸入實測的振聲信號序列S；

步驟2，對所述振聲信號序列S進行濾除噪聲處理，生成濾除噪聲后的數據序列S_NEW；具體為：S_NEW＝WS+B；其中，B為校正矢量；W為濾波矩陣。

一種利用稀疏矩陣恢復的變壓器運行狀態振聲檢測信號濾波系統，包括：

獲取模塊，輸入實測的振聲信號序列S；

濾波模塊，對所述振聲信號序列S進行濾除噪聲處理，生成濾除噪聲后的數據序列S_NEW；具體為：S_NEW＝WS+B；其中，B為校正矢量；W為濾波矩陣。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：