[发明专利]一种变压器油中溶解气体在线监测装置实用性分析方法

权利要求书

1.一种变压器油中溶解气体在线监测装置实用性分析方法，其包括：

将带电检测数据视为真实数据，在线监测数据则为带有误差的失真数据；

通过信号分解，对在线监测数据的系统趋势、随机波动及巨幅跳变的相互分离，将在线监测数据的误差分解为系统误差、随机误差和巨大误差，所述的系统误差反映在线监测数据发生整体的“趋势”偏移的情况，所述的随机误差反映在线监测数据围绕趋势发生高频“波动”的情况，所述的巨大误差反映在线监测数据发生“突变”的情况；

将系统误差、随机误差与巨大误差作为测量指标，分别对这三种误差进行量化分析，并进行评价，依次得到巨大误差评价系数、随机误差评价系数和系统误差评价系数，再通过误差综合完成总体误差的评价，得到可用性系数；最后计算在线监测数据的各质量评价指标的可用性综合系数，得出在线监测数据的可用性结果；

设x为在线监测数据的系统误差评价系数，y为在线监测数据的随机误差评价系数，r为在线监测数据的巨大误差评价系数，误差综合得到的可用性系数ρ由下式计算：

需要对在线监测序列进行集合经验模式分解，分别得到多个本征模函数，即在线趋势子序列、随机子序列和巨大误差序列；然后通过在线趋势子序列、随机子序列和巨大误差子序列分别对系统误差、随机误差和巨大误差进行量化；

所述系统误差的具体量化方法如下：对在线监测序列进行集合经验模式分解后，提取其中符合白噪声特征的本征模函数，得到在线监测数据的真实信号序列S_t与随机误差序列N_t；其中，S_t作为系统误差的判别依据，并被分为两个部分，一部分是在线时间序列对应时间点带电检测数据的部分组成的集合，记作O₁，对应的在线时间序列部分为F₁；另一部分是在线时间序列对应时间点不带电数据的部分组成的集合，记作O₂，对应的在线时间序列部分为F₂；记O₁、F₁部分对整体系统误差的影响权重为α，O₂、F₂部分对整体系统误差的影响权重为1-α，x₁和x₂分别表示O₁、F₁和O₂、F₂两部分的系统误差评价系数，则整体的系统误差评价系数为x＝αx₁+(1-α)x₂。

2.根据权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置实用性分析方法，其特征在于，

所述随机误差的具体量化方法如下：通过集合经验模式分解得到在线监测数据的真实信号序列S_t与随机误差序列N_t，按照在线监测装置的精度要求及真实信号序列S_t构造误差参考序列N′_t，并计算序列m_t＝S_t+N_t与m′_t＝S_t+N′_t的信噪比；

同时，考虑序列m_t＝S_t+N_t的时域特征，利用矩形窗函数对m_t与m′_t每个时间点上的信噪比进行估算，设在线监测序列的时间点总数为n，数据可用的时间点为n_a，则在线监测装置的随机误差评价系数y＝n_a/n。

3.根据权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置实用性分析方法，其特征在于，

所述巨大误差的具体量化方法如下：假设Turkey 53H法所识别出的巨大误差为i个，每个巨大误差与平滑值之间的比值为d_i，d_i＝o_i/o′_i，其中，o_i为实际的在线监测数据，o′_i为该在线监测数据的Turkey平滑值，则巨大误差的评价系数r＝∑d_i，之后，对其进行归一化处理，函数映射为使其取值范围在(0，1]之间。

4.根据权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置实用性分析方法，其特征在于，

在线监测数据的质量评价指标分为放电、过热和正常三种类型，分别用于评价在线装置在放电故障、过热故障和正常情况下的表现；

所述放电评价指标的可用性综合系数计算公式为：ρ_∑放电＝0.27*ρ_氢气+0.12*ρ_甲烷+0.08*ρ_乙烷+0.16*ρ_乙烯+0.23*ρ_乙炔+0.13*ρ_cO+0.03*ρ_CO2，

其中，ρ_∑放电是在线监测装置在设备过热情况下的可用性综合系数，ρ_氢气是在线监测装置的氢气可用性系数，ρ_甲烷是在线监测装置的甲烷可用性系数，ρ_乙烷是在线监测装置的乙烷可用性系数，ρ_乙烯是在线监测装置的乙烯可用性系数，ρ_乙炔是在线监测装置的乙炔可用性系数，ρ_CO是在线监测装置的CO可用性系数，ρ_CO2是在线监测装置的CO₂可用性系数；

所述过热评价指标的可用性综合系数计算公式为：

ρ_∑过热＝0.08*ρ_氢气+0.32*ρ_甲烷+0.08*ρ_乙烷+0.32*ρ_乙烯+0.0*ρ_乙炔+0.16*ρ_CO+0.04*ρ_CO2，

其中，ρ_∑过热是在线监测装置在设备过热情况下的可用性综合系数，ρ_氢气是在线监测装置的氢气可用性系数，ρ_甲烷是在线监测装置的甲烷可用性系数，ρ_乙烷是在线监测装置的乙烷可用性系数，ρ_乙烯是在线监测装置的乙烯可用性系数，ρ_乙炔是在线监测装置的乙炔可用性系数，ρ_CO是在线监测装置的CO可用性系数，ρ_CO2是在线监测装置的CO₂可用性系数；

所述正常评价指标的可用性综合系数计算公式为：

ρ_∑正常＝0.3*ρ_氢气+0.3*ρ_乙炔+0.3*ρ_总烃，

其中，ρ_∑正常是在线监测装置在设备正常情况下的可用性综合系数，ρ_氢气是在线监测装置的氢气可用性系数，ρ_乙炔是在线监测装置的乙炔可用性系数，ρ_总烃是在线监测装置的总烃可用性系数。