[發明專利]一種利用Frobenius模優化的變壓器運行狀態振聲檢測方法和系統

在審

• 申請號: 202010625269.4
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111780867A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 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: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01R31/12;G01R31/62;G06F17/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用Frobenius模優化的變壓器運行狀態振聲檢測方法，其特征在于，包括：

步驟101獲取按時間順序采集的信號序列S；

步驟102求取第n個信號差分序列ΔSⁿ，具體為：所述第n個信號差分序列ΔSⁿ中的第1個元素為0；所述第n個信號差分序列ΔSⁿ中的第i個元素為s_i-s_i-1。其中，n為差分序列序號，所述差分序列序號n的取值范圍為：n＝1,2,···,N-1；N為所述信號序列S的長度；s_i為所述信號序列S的第i個元素，s_i-1為所述信號序列S的第i-1個元素，i為元素序號，所述元素序號i的取值范圍為i＝1,2,···,n；

步驟103求取模優化矩陣D，具體為：所述模優化矩陣D的第k行第l列元素d_k,l為其中，為所述信號序列S的第|k+l|_N個元素；|k+l|_N表示對k+l取以N為模的余數；k為行序號，其取值范圍為k＝1,2,···,N；l為列序號，其取值范圍為l＝1,2,···,N；

步驟104求取模優化因子H_n，具體為：所述模優化因子H_n的求取公式為其中，λ_j為差分相關矩陣B的第j個特征值；所述差分相關矩陣B的計算公式為B＝[ΔSⁿ-m_n]^T[ΔSⁿ-m_n]；m_n為所述第n個差分序列ΔSⁿ的均值；σ²為所述信號序列S的均方差；為所述模優化矩陣D的第j個特征值；j為特征值序號；

步驟105求取狀態判斷閾值ε₀，具體為：具體為：所述狀態判斷閾值ε₀的計算公式為其中，q為求和序號；

步驟106判斷變壓器運行狀態，具體為：判斷所述模優化因子H_n是否大于或者等于所述狀態判斷閾值ε₀，得到判斷結果。若所述判斷結果顯示所述模優化因子H_n大于或者等于所述狀態判斷閾值ε₀，則在所述信號序列S的第n點處，變壓器處于非正常運行狀態；若所述判斷結果顯示所述模優化因子H_n小于所述狀態判斷閾值ε₀，則在所述信號序列S的第n點處，變壓器處于正常運行狀態。

2.一種利用Frobenius模優化的變壓器運行狀態振聲檢測系統，其特征在于，包括：

模塊201獲取按時間順序采集的信號序列S；

模塊202求取第n個信號差分序列ΔSⁿ，具體為：所述第n個信號差分序列ΔSⁿ中的第1個元素為0；所述第n個信號差分序列ΔSⁿ中的第i個元素為s_i-s_i-1。其中，n為差分序列序號，所述差分序列序號n的取值范圍為：n＝1,2,···,N-1；N為所述信號序列S的長度；s_i為所述信號序列S的第i個元素，s_i-1為所述信號序列S的第i-1個元素，i為元素序號，所述元素序號i的取值范圍為i＝1,2,···,n；

模塊203求取模優化矩陣D，具體為：所述模優化矩陣D的第k行第l列元素d_k,l為其中，為所述信號序列S的第|k+l|_N個元素；|k+l|_N表示對k+l取以N為模的余數；k為行序號，其取值范圍為k＝1,2,···,N；l為列序號，其取值范圍為l＝1,2,···,N；

模塊204求取模優化因子H_n，具體為：所述模優化因子H_n的求取公式為其中，λ_j為差分相關矩陣B的第j個特征值；所述差分相關矩陣B的計算公式為B＝[ΔSⁿ-m_n]^T[ΔSⁿ-m_n]；m_n為所述第n個差分序列ΔSⁿ的均值；σ²為所述信號序列S的均方差；為所述模優化矩陣D的第j個特征值；j為特征值序號；

模塊205求取狀態判斷閾值ε₀，具體為：具體為：所述狀態判斷閾值ε₀的計算公式為其中，q為求和序號；

模塊206判斷變壓器運行狀態，具體為：判斷所述模優化因子H_n是否大于或者等于所述狀態判斷閾值ε₀，得到判斷結果。若所述判斷結果顯示所述模優化因子H_n大于或者等于所述狀態判斷閾值ε₀，則在所述信號序列S的第n點處，變壓器處于非正常運行狀態；若所述判斷結果顯示所述模優化因子H_n小于所述狀態判斷閾值ε₀，則在所述信號序列S的第n點處，變壓器處于正常運行狀態。