[發明專利]一種變壓器繞組狀態信號的采集系統

在審

• 申請號: 202210091193.0
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114492636A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 賈雅君;江俊杰;金只儉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06F17/18;G01D21/02
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 金光恩

1.一種變壓器繞組狀態信號的采集系統，其特征在于，所述系統包括多個參數檢測裝置和分析診斷裝置；

所述參數檢測裝置包括：多個光纖傳感器模塊、信號調制模塊、數據采樣模塊、通信中繼模塊和電源管理模塊；所述多個光纖傳感器模塊用于檢測變壓繞組狀態的表征參數信號；所述信號調制模塊用于對所述多組光纖傳感器模塊的輸出信號進行信號濾波、放大以及模數轉換；所述數據采樣模塊對所述信號調制模塊的輸出數據進行逐個循環采集，數據打包和預處理；

所述通信中繼模塊用于對所述數據采集模塊的輸出數據進行上傳和接收，并對數據進行頻譜變換、峰值檢測預處理并存儲；所述光纖傳感器模塊、信號調制模塊、數據采樣模塊以及通信中繼模塊，與電源管理模塊相連接；

數據采樣模塊包括：電壓電流采集單元，用于采集變電站的電壓、電流信息；溫濕度采集單元，用于采集變電站周圍的溫度和濕度信息；音頻采集單元，用于采集變電站的音頻信息；振動采集單元，用于采集變壓器的振動信息；溶解氣體采集單元，用于采集變壓器油中的溶解氣體濃度信息；

分析診斷裝置與參數檢測裝置相交互，用于接收數據采樣模塊采集到的信息并進行處理，得到各參數實時數據；結合變壓器運行歷史狀態信息，所述分析診斷裝置通過構建神經網絡依據識別結果調整訓練特征向量，建立特征向量數據庫，通過特征比對擬合評估變壓器的工作狀態，判斷變壓器的故障類型，輸出結果。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述數據采樣模塊采集的數據，進一步包括，所述數據采樣模塊的采集的數據執行區分，區分出是性能數據或所在區域的環境數據。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于：所述通過特征比對評估變壓器的工作狀態，判斷變壓器的故障類型和是否故障，具體包括：確定擬合的特征圖，獲取典型的參數特征圖，根據擬合出的特征圖與典型圖進行擬合比對，確定所述變壓器是否存在故障。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于：特征圖與典型圖的擬合是采用AR自回歸模型。

5.如權利要求4所述的系統，其特征在于：所述神經網絡包括檢測神經網絡層和池化層，神經網絡采用前兩個卷積加一個池化層，之后兩個卷積層，卷積層之后是兩個全連接層；全連接層用于將輸入的二維特征矩陣降維到一維特征向量，便于輸出層進行分類處理；輸出層用于根據上面全連接層的輸出的一維向量進行分類。

6.如權利要求5所述的系統，其特征在于：所述數據采樣模塊，對于數據采集包括，兩個獨立的第一計量單元和第二計量單元分別采集電壓電流、音頻、振動、溶解氣體等表征參數信號的數據；對上述數據做數據預處理：對采集的數據進行規范化處理得到規范化的參數數據，以去除噪音。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于：所述分析診斷裝置在特征圖與典型圖擬合之前，采用離散度值與設定的歷史對應類型參數的離散度值做預判，當大于閾值時執行擬合比對。

8.如權利要求7所述的系統，其特征在于：所述變壓器的運行歷史狀態信息包括歷史關鍵性能數據、歷史關鍵環境數據和歷史故障信息。

9.如權利要求8所述的系統，其特征在于：所述離散度值的獲取是獲取從緩沖區讀取一段長度L的參數波形數據data1，通過對參數波形數據做平均差(Mean Deviation)處理獲得標準差和均值，通過標準差和均值的相比獲得離散度值。

10.如權利要求9所述的系統，其特征在于：所述參數檢測裝置采用主從結構方式執行與分析診斷裝置通信。