[發(fā)明專利]基于振動信號小波能譜特征的變壓器直流偏磁判斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010510066.0
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111735533B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉君;牛唯;談竹奎;馬春雷;曾華榮;馬曉紅;張迅;曾鵬;陳沛龍;黃軍凱;許逵;楊濤;陳林;李堃;徐舒蓉;李欣;歐陽澤宇
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01R31/00;G06F17/15
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

本發(fā)明公開了一種基于振動信號小波能譜特征的變壓器直流偏磁判斷方法，它包括：步驟A：對變壓器振動信號進行采集和對采集信號處理；步驟B、根據(jù)振動信號頻率分量能量分布序列的能譜特征對變壓器直流偏磁進行判斷；在時間T內(nèi)，若小波能譜特征C始終大于判斷閾值D，則判斷發(fā)生直流偏磁；否則，轉(zhuǎn)入步驟1；解決了現(xiàn)有技術(shù)針對變壓器直流偏磁判斷存在的對數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性要求高，且訓(xùn)練量大，缺乏理論依據(jù)和對直流偏磁狀態(tài)進行評估，易受到其他因素的干擾，缺乏說服力，準(zhǔn)確性和可靠性較低等技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號檢測與處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于振動信號小波 能譜特征的變壓器直流偏磁判斷方法。

背景技術(shù)

由于軌道雜散電流、直流輸電不對稱接地方式以及地磁暴等因素，導(dǎo) 致變壓器中性點產(chǎn)生直流磁通，使得變壓器工作在非正常狀態(tài)的現(xiàn)象，稱 為變壓器的直流偏磁現(xiàn)象。變壓器發(fā)生直流偏磁后，會出現(xiàn)局部過熱和振 動噪聲加劇等問題，損害變壓器的運行壽命，還會使繼電保護裝置誤動， 危害供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，有必要對變壓器的直流偏磁狀態(tài)進 行判斷，為直流偏磁抑制策略的制定以及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供理論依據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中存在通過監(jiān)測變壓器電流及其他特征參數(shù)從而檢測變壓器 直流偏磁的手段，如申請?zhí)?01811538705.3、CN201910818787.5分別提出了 利用中性點電流、勵磁電流的特征值對變壓器的直流偏磁進行狀態(tài)評估。 但是中性點電流并不能直接反應(yīng)變壓器的振動情況，并且勵磁電流在變壓 器運行過程中不易測得。申請?zhí)?01910189547.3、201611230215.8、201911014974.4的三項專利提出將變壓器的電流、振動和噪聲、溫升等多個 變壓器特征參數(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對變壓器直流偏磁狀態(tài)進行評估和診斷。但 在有無直流偏磁時，變壓器特征參數(shù)的變化規(guī)律是相關(guān)的，利用多個特征 量將使評估過程更加復(fù)雜且可能重復(fù)。

目前也有相關(guān)文獻利用變壓器振動信號實現(xiàn)變壓器直流偏磁評估，如 申請?zhí)?01610515033.9通過比較變壓器油箱的振動信號中一個奇數(shù)頻的幅 值與一個偶數(shù)頻的幅值的一半的大小，來判斷變壓器中是否存在直流偏磁； 申請?zhí)?01811352342.4利用變壓器振動信號的奇次諧波基頻比，檢測所述變 壓器鐵心直流偏磁程度。但上述專利利用變壓器振動信號頻域的少量頻點 特征對直流偏磁狀態(tài)進行評估，易受到其他因素的干擾，缺乏說服力，準(zhǔn) 確性和可靠性較低。有相關(guān)文獻提出利用振動信號的多個特征進行評估， 如申請?zhí)?01711148587.0采用最小二乘支持向量機方法進行訓(xùn)練，獲得自耦 變壓器的直流偏磁振動特征參數(shù)與是否發(fā)生直流偏磁狀態(tài)之間的分類映射 關(guān)系，但上述方法需要大量的數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，對數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性要 求高，且訓(xùn)練量大，缺乏理論依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于振動信號小波能譜特征的 變壓器直流偏磁判斷方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)針對變壓器直流偏磁判斷存在 的對數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性要求高，且訓(xùn)練量大，缺乏理論依據(jù)和對直流 偏磁狀態(tài)進行評估，易受到其他因素的干擾，缺乏說服力，準(zhǔn)確性和可靠 性較低等技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于振動信號小波能譜特征的變壓器直流偏磁判斷方法，它包括：

步驟A：對變壓器振動信號進行采集和對采集信號處理；

步驟B、根據(jù)振動信號頻率分量能量分布序列的能譜特征對變壓器直 流偏磁進行判斷。

步驟A中對變壓器振動信號進行采集的方法為：在變壓器箱體側(cè)面安裝 振動傳感器，振動傳感器以4000Hz的采樣頻率采集變壓器的振動信號，

所述振動傳感器為加速度類別的振動傳感器。

步驟A所述對采集信號進行處理的方法包括：