[發(fā)明專利]用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫形成方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110281707.4
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113049086B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳正陽;吳衛(wèi)東;趙丹;孟慶偉;王慶華;強杰;荊大龍;張雷雷;楊旭;馬力
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)新源控股有限公司;安徽響水澗抽水蓄能有限公司;華北電力大學(xué);中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 鐘雪

本發(fā)明公開一種用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫形成方法，包括如下步驟：采集變壓器初始的背景噪聲，獲取初始背景噪聲的特征頻段；計算變壓器在不同使用年限后的背景噪聲特征頻段；仿真獲取變壓器在不同故障類型下的噪聲，獲取各故障噪聲對應(yīng)的特征頻段；將變壓器在不同使用年限后的背景噪聲與各故障類型對應(yīng)的故障噪聲進行合成，獲取變壓器在不同使用年限下各故障類型對應(yīng)噪聲的特征頻段。本發(fā)明建立了用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，該動態(tài)數(shù)據(jù)庫為變聲器故障的快速檢測提供可靠,便利的數(shù)據(jù)支撐，此外，該動態(tài)數(shù)據(jù)庫考慮了時間對變壓器結(jié)構(gòu)的影響，同時基于仿真來獲取各類故障的故障特征頻率，提高了故障檢測的精準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫形成方法及裝置。

背景技術(shù)

可聽聲診斷技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新型診斷技術(shù)，通過分析噪聲頻段為20Hz至20kHz的可聽聲信號判斷變壓器運行狀態(tài)。現(xiàn)有的變壓器故障診斷大多是基于自學(xué)習(xí)的方法進行，該類方法需要大量的變壓器故障數(shù)據(jù)作為支撐，由于變壓器故障的偶然性，很難獲取各類故障的故障數(shù)據(jù)，更不用說大量的變壓器故障數(shù)據(jù)，因此，現(xiàn)有的變壓器診斷方法存在訓(xùn)練獲樣本取難、獲取周期長的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫形成方法，旨在改善上述問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫形成方法，所述方法具體包括如下步驟：

S1、采集變壓器初始背景噪聲，獲取初始背景噪聲的特征頻段，初始背景噪聲是指出廠時刻的變壓器背景噪聲；

S2、背景噪聲隨時間變化，計算變壓器在不同使用年限后的背景噪聲特征頻段；

S3、仿真獲取變壓器在不同故障類型下的噪聲，即為故障噪聲，獲取各故障噪聲對應(yīng)的特征頻段；

S4、將變壓器在不同使用年限后的背景噪聲與各故障對應(yīng)故障噪聲進行合成，獲取變壓器在不同使用年限下各故障類型對應(yīng)噪聲的特征頻段，即獲取了用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫。

進一步的，不同使用年限后的背景噪聲特征頻段計算公式如下：

式中，E_(t)表示變壓器在不同使用年限下的背景噪聲特征頻段，E₀是變壓器的初始背景噪聲的特征頻段；t為變壓器的使用時間，單位為年；T為衰減時間常數(shù)。

進一步的，在步驟S3之后還包括：

實時采集變壓器當(dāng)前噪聲的特征頻段，將該噪聲的特征頻段與該使用年限下的各故障類型對應(yīng)的噪聲特征頻段進行比對，若變壓器當(dāng)前發(fā)出噪聲的特征頻段與某一故障類型對應(yīng)的噪聲特征頻段的相似度大于設(shè)定閾值，則認定變壓器發(fā)生對應(yīng)類型的故障。

進一步的，衰減時間常數(shù)T通過預(yù)先標(biāo)定的方式獲取，所述衰減時間常數(shù)T的標(biāo)定方法包括：對同種型號的變壓器進行噪聲測量，得到相同變壓器不同使用時間下的噪聲水平，將噪聲水平、變壓器的使用時間帶入到公式(1)中，從而計算得到該型號變壓器的衰減時間常數(shù)T。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種用于變壓器聲學(xué)診斷的動態(tài)數(shù)據(jù)庫形成裝置，所述裝置包括：

設(shè)置于變壓器上的電容式聲傳感器，電容式聲傳感器用于采集變壓器的噪聲，將初始的背景噪聲輸出至特征頻段解析單元；

集成于計算機的仿真單元，用于仿模擬真變壓器的各類故障，輸出各類故障對應(yīng)的噪聲至特征頻段解析單元，

特征頻段解析單元，用于獲取輸入噪聲的特征頻段，包括初始背景噪聲的特征頻段及各類故障對應(yīng)噪聲的特征頻段，將初始背景噪聲的特征頻段輸出至背景噪聲預(yù)估單元，將各類故障對應(yīng)噪聲的特征頻段輸出至合成單元；