[發明專利]一種基于聲學特征的變壓器帶電檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202111347463.1
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114113837A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 王華;趙玉波;張曉明;徐靜;魏興;張希倫;趙海多;張偉;王麗麗;王天堯;梁雪;趙曉楠
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明提供一種基于聲學特征的變壓器帶電檢測方法及系統，所述方法包括：獲取若干個傳聲器采集的變壓器運行聲信號基于不同傳聲器之間的位置關系，對變壓器運行聲信號進行轉換，輸出為聲紋信號；基于所述聲紋信號提取多個維度的特征向量；基于所述特征向量對變壓器進行帶電檢測。本發明通過若干個傳聲器組成聲學陣列，采集變壓器運行聲信號，提高了變壓器聲紋信號的信噪比，提高了抗干擾能力；通過獲取聲紋信號在連續兩段預設時間內的時域波形圖的幅值差對聲紋信號進行篩選，基于篩選后的數據進行特征值提取，進行變壓器檢測，減少了后續過程的計算量，同時經過篩選后的數據，對變壓器的故障檢測識別結果更加準確。

技術領域

本發明涉及變壓器檢測技術領域，特別涉及一種基于聲學特征的變壓器帶電檢測方法及系統。

背景技術

電網主設備在運行全壽命周期內，需要開展必要的檢修工作以使設備保持、恢復或改善其運行狀態。隨著電力行業的發展和進步，設備的檢修方式歷經變化。目前實施的狀態檢修仍以周期性停電例行試驗為基礎，雖然停電例行試驗次數已顯著減少，但仍存在供電可靠性和設備可用系數受限、試驗數據時效性不強、試驗缺陷檢出率低以及設備陪試率高等問題。

近年來國內外的眾多電氣領域研究人員根據實際生產需要，在電網變壓器不停電檢測方面取得了豐碩的研究成果，促使檢測技術水平不斷提升，形成了電氣、化學、光學、振動聲學等多位一體的檢測新格局，現有技術中的變壓器聲紋檢測技術大多是通過神經網絡進行故障識別，計算過程復雜，對硬件資源要求較高，難以應用于實際場景中。

發明內容

為了解決背景技術提出的技術問題，本發明提供一種基于聲學特征的變壓器帶電檢測方法及系統，通過對獲取的變壓器聲紋信號進行篩選，減少了后期檢測過程中的數據量，計算過程簡單適用于實際場景。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種基于聲學特征的變壓器帶電檢測方法，包括如下步驟：

步驟一、獲取若干個傳聲器采集的變壓器運行聲信號；

步驟二、基于不同傳聲器之間的位置關系，對變壓器運行聲信號進行轉換，輸出為聲紋信號；

步驟三、基于所述聲紋信號提取多個維度的特征向量；

步驟四、基于所述特征向量對變壓器進行帶電檢測。

進一步地，所述步驟二中的對變壓器運行聲信號進行轉換的具體過程包括：

201)獲取若干個聲傳器采集的變壓器運行聲信號；

202)基于不同傳聲器之間位置關系獲取不同聲傳感器采集的聲信號之間的延時；

203)基于所述延時對不同傳聲器采集的聲信號進行相位修正，得到修正聲信號；

204)構造不同的聲信號融合系數矩陣，基于不同的聲信號融合系數矩陣對修正信號進行融合，輸出多個不同的聲紋信號。

進一步地，所述的步驟三中，聲紋信號特征向量的提取過程為：

301)獲取聲紋信號，對聲紋信號進行分幀和加窗預處理，得到若干聲紋片段

302)基于所述聲紋片段提取特征向量，將提取出的特征向量組成多維特征集，其中每個聲紋片段提取一個特征向量；

303)對所述多維特征集進行篩選，基于篩選后的多維特征集，計算各個特征向量之間相關系數，基于所述相關系數對特征向量進行特征加強；

304)將特征加強后的特征向量輸出為聲紋信號的特征向量。

進一步地，所述的步驟三中，基于所述聲紋信號提取多個維度的特征向量之前還對多個聲紋信號進行篩選，篩選過程為：