[發(fā)明專利]一種利用Frobenius模優(yōu)化的變壓器運(yùn)行狀態(tài)振聲檢測(cè)方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010625269.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN111780867A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟明岳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00;G01R31/12;G01R31/62;G06F17/11
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明的實(shí)施例公開一種利用Frobenius模優(yōu)化的變壓器運(yùn)行狀態(tài)振聲檢測(cè)方法和系統(tǒng)，所述方法包括：步驟101：獲取按時(shí)間順序采集的信號(hào)序列S；步驟102：求取第n個(gè)信號(hào)差分序列ΔSⁿ；步驟103：求取模優(yōu)化矩陣D；步驟104：求取模優(yōu)化因子H_n；步驟105：求取狀態(tài)判斷閾值ε₀；步驟106：判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別是涉及一種變壓器運(yùn)行狀態(tài)振聲檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的高速發(fā)展，電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤其重要。目前，對(duì)超高壓及以上電壓等級(jí)的電力設(shè)備開展運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)，尤其是對(duì)異常狀態(tài)的檢測(cè)顯得愈加重要和迫切。電力變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，是變電站中最重要的電氣設(shè)備之一，其可靠運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)的安全。

變壓器運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)的基本原理是提取變壓器運(yùn)行中的各個(gè)特征量，分析、辨識(shí)并跟蹤特征量以此監(jiān)測(cè)變壓器的異常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)前變壓器運(yùn)行狀態(tài)的常用檢測(cè)方法中，包括檢測(cè)局部放電的脈沖電流法和超聲波檢測(cè)法、檢測(cè)繞組變形的頻率響應(yīng)法以及檢測(cè)機(jī)械及電氣故障的振動(dòng)檢測(cè)法等。這些檢測(cè)方法主要檢測(cè)變壓器絕緣狀況及機(jī)械結(jié)構(gòu)狀況，其中以變壓器振動(dòng)信號(hào)(振聲)的檢測(cè)最為全面，對(duì)于大部分變壓器故障及異常狀態(tài)均能有所反應(yīng)。

雖然變壓器振聲檢測(cè)方法在變壓器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用，且技術(shù)相對(duì)成熟，但是由于振聲檢測(cè)方法利用了變壓器發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)，很容易受到環(huán)境噪聲的影響，所以此方法在實(shí)際工作環(huán)境中應(yīng)用時(shí)常常得不到令人滿意的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

如前所述，變壓器振聲檢測(cè)方法在變壓器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用，且技術(shù)相對(duì)成熟，但是由于振聲檢測(cè)方法利用了變壓器發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)，很容易受到環(huán)境噪聲的影響，所以此方法在實(shí)際工作環(huán)境中應(yīng)用時(shí)常常得不到令人滿意的結(jié)果。

本發(fā)明的目的是提供一種利用Frobenius模優(yōu)化的變壓器運(yùn)行狀態(tài)振聲檢測(cè)方法和系統(tǒng)，所提出的方法利用了不同運(yùn)行狀態(tài)下變壓器振聲信號(hào)差值與背景噪聲差值在Frobenius模優(yōu)化方面的差異，提高了狀態(tài)監(jiān)測(cè)的性能。所提出的方法具有較好的魯棒性，計(jì)算也較為簡(jiǎn)單。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種利用Frobenius模優(yōu)化的變壓器運(yùn)行狀態(tài)振聲檢測(cè)方法，包括：

步驟101 獲取按時(shí)間順序采集的信號(hào)序列S；

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

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