[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用蟻群優(yōu)化的變壓器運(yùn)行狀態(tài)振聲檢測(cè)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011229107.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112307999B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟明岳;楊雅文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06N3/00;G06F17/16
• 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(kāi)一種利用蟻群優(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生成循環(huán)延遲信號(hào)矩陣；步驟103生成N個(gè)窗口循環(huán)延遲子矩陣；步驟104初始化過(guò)程參數(shù)；步驟105更新過(guò)程參數(shù)；步驟106求取更新差值并結(jié)束更新；步驟107對(duì)N個(gè)窗口延遲循環(huán)子矩陣進(jìn)行濾波；步驟108求取N個(gè)窗口蟻群優(yōu)化值；步驟109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(kāi)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(mǎn)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(mǎn)意的結(jié)果。

本發(fā)明的目的是提供一種利用蟻群優(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蟻群優(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：

一種利用蟻群優(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生成循環(huán)延遲信號(hào)矩陣，具體為：循環(huán)延遲信號(hào)矩陣記為D，其第i行第j列元素記為d_ij，所用求取公式為：

其中：

為所述信號(hào)序列S的第|i-1+j|_N個(gè)元素，

|i-1+j|_N表示以N為模對(duì)i-1+j取余數(shù)，

i＝1,2,···,N為行序號(hào)，

j＝1,2,···,N為列序號(hào)，

N為信號(hào)序列S的長(zhǎng)度；

步驟103生成N個(gè)窗口循環(huán)延遲子矩陣，具體為：第K個(gè)窗口循環(huán)延遲子矩陣記為J^K，所用求取公式為：

其中：

d_K-1,K-1為所述循環(huán)延遲信號(hào)矩陣D的第K-1行第K-1列元素，

d_K,K-1為所述循環(huán)延遲信號(hào)矩陣D的第K行第K-1列元素，

d_K+1,K-1：所述循環(huán)延遲信號(hào)矩陣D的第K+1行第K-1列元素