[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

本發明涉及變壓器的參數檢測領域，公開了一種變壓器繞組狀態信號的采集系統，通過對于多種數據參數的檢測，通過分析診斷裝置與參數檢測裝置相交互，接收數據采樣模塊采集到的信息并處理，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。

技術領域

本發明涉及電力系統中參數監測處理，特別涉及基于光纖傳感技術的變壓器繞組狀態的監測、采集系統。

背景技術

變壓器是電力系統中最重要和昂貴的電氣設備之一，它的良好運行對電網安全具有重要的意義；但是，變壓器在運行中，由于不可避免的受到電、熱、振動、環境、絕緣老化等各種因素的影響，其技術性能不斷劣化，使運行狀態不佳。定期檢修和安全試驗是保證變壓器安全運行的主要手段，但由于檢修周期長，現行的預防性試驗項目對變壓器的發展性故障反映不靈敏、不及時，發展速度在幾天至幾周的局部缺陷往往不能及時被發現，甚至導致發生各種故障(如過熱性故障、放電性故障、過熱兼放電故障、機械故障等)及重大事故，引起局部乃至大面積停電，造成巨大的直接和間接經濟損失和社會影響。

隨著智能電網的快速發展和數據處理能力的提升，長期積累的變壓器組運行的歷史數據和計算機性能的提升，使得對于大數據的處理和擬合成為了可能。因此，如何在對配電變壓器開展運行狀態監測工作的同時，較好地全面地了解配電變壓器的繞組狀態(變形情況)，對于制定配電變壓器檢修策略和保障供電可靠性顯得十分必要。

同時，現有技術中存在對分布廣泛且數量眾多的小容量配電變壓器進行監測的數據，因此，如何借助于目前的配電變壓器參數監測裝置存有的參數監測及數據記錄功能數據，實現對其繞組狀態進行評估，從而提升保障電力網的無人值守和自動報警成為需要解決的問題。

發明內容

為此本申請提出一種變壓器繞組狀態信號的采集系統，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，所述分析診斷裝置用于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。

優選的，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。

進一步，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。

進一步，特征圖與典型圖的擬合是采用AR自回歸模型。