[發明專利]一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法

在審

• 申請號: 202011055673.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN111999261A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 陳曉琳;符傳福;李欣然;陳林聰
• 申請（專利權）人: 海南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

本發明提供一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，包括下列步驟：獲取絕緣紙近紅外光譜x₁，去除所述近紅外光譜x₁中的第一噪聲波段w₁，得到絕緣紙近紅外光譜x₂；去除所述近紅外光譜x₂中的第二噪聲波段w₂，得到絕緣紙近紅外光譜x₃；基于Savitzky?Golay卷積法獲得去除基線漂移后的近紅外光譜x_smooth；通過主成分分析法提取所述近紅外光譜x_smooth中能夠表征絕緣紙老化程度的主成分數據PC。本發明提供的用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，消除設備及環境噪聲影響波段，提高了絕緣紙老化評估的準確性與效率。

技術領域

本發明涉及電力設備絕緣紙老化評估技術領域，尤其涉及一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法。

背景技術

變壓器作為輸變電設備中最為重要、關鍵且昂貴的設備，其安全運行對于保證電網安全意義重大。大型電力變壓器一般為油紙絕緣結構，其中油紙絕緣系統的壽命決定了變壓器的使用年限。隨著運行時間的增加，油紙絕緣會在電、熱、磁、機械和化學等應力的作用下逐漸老化，由于絕緣油可以進行再處理或者更換，而絕緣紙在運行中無法更換，因此，絕緣紙的不可逆老化程度能夠直接反映變壓器整體老化狀態。

近年來，提出的利用近紅外光譜技術對絕緣紙老化程度進行評估的方法相較于傳統方法具有無損性、檢測速度快、檢測結果分散性低的優勢，能夠更好地應用于變壓器內部絕緣紙老化狀態的現場評估。但是，該方法評估結果的準確性極度依賴于采集得到的近紅外光譜數據，通常采集得到的原始數據存在較多噪聲，并且有一定的基線漂移現象，這些會導致絕緣紙老化狀態的評估結果準確性大大降低，因此，需要提供一種系統的、能夠全面消除絕緣紙近紅外光譜數據各種噪聲的數據處理方法，有效提高絕緣紙老化狀態評估結果的準確性以及可靠性。

此外，目前國內外尚無針對絕緣紙老化評估領域的系統化的數據處理方法，導致絕緣紙老化狀態的評估結果較差。因此，本發明提出一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，能夠有效克服上述不足，為提高絕緣紙老化狀態評估結果的準確性提供支撐。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，消除設備及環境噪聲影響波段，提高絕緣紙老化評估的準確性與效率，為絕緣紙老化狀態的近紅外光譜評估方法提供可靠支撐。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，包括下列步驟：

獲取絕緣紙近紅外光譜x₁，去除所述近紅外光譜x₁中的第一噪聲波段w₁，得到絕緣紙近紅外光譜x₂；

去除所述近紅外光譜x₂中的第二噪聲波段w₂，得到絕緣紙近紅外光譜x₃；

基于Savitzky-Golay卷積法獲得去除基線漂移后的近紅外光譜x_smooth；

通過主成分分析法提取所述近紅外光譜x_smooth中能夠表征絕緣紙老化程度的主成分數據PC。

優選的，所述第一噪聲波段w₁包括850nm～950nm以及2100nm～2200nm。

優選的，所述第二噪聲波段w₂包括1900nm～2000nm。

優選的，基于Savitzky-Golay卷積法計算去除基線漂移的近紅外光譜x_smooth，包括下列步驟：

設置平滑窗口的寬度以及擬合階次；