[发明专利]一种基于光声光谱技术的智慧变电站在线运维系统

说明书

本发明涉及电网技术领域，且公开了一种基于光声光谱技术的智慧变电站在线运维系统，包括光声光谱检测模块、信号传输模块、云端服务器、处理模块和控制终端。该基于光声光谱技术的智慧变电站在线运维系统，除了建立图谱‑故障之间的关系，还建立了故障‑故障和故障‑图谱变化趋势的关系，当检测到某处变压器故障时系统还可以输出该故障对应的联动关系和可能的变化，提前预知故障可能带来的其他变化，直接使用图谱特征找出对应的故障信息，相比较现有技术通过图谱分析气体浓度变化，再通过浓度分析故障原因，减少了中间过程带来的测量和计算误差，同时由于故障使每种气体的浓度变化不同，使吸收光谱高度重叠的干扰降到最小。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体为一种基于光声光谱技术的智慧变电站在线运维系统。

背景技术

当变压器内部出现异常放电高高温的时候会电离绝缘油，使绝缘油中的各种气体浓度发生变化，通过检测液压油中故障气体的浓度和种类，可以判断变压器的故障位置和故障原因。

光声光谱技术是近几年来应用于绝缘油中气体检测领域的新技术，其利用每种的化合物的吸收光谱的不同，获得波长可变的单色光照射被测物时产生的光声信号图谱，进而对被测物进行定性定量分析确定气体浓度和种类，进而分析变压器的故障原因，但是，但是现有的故障分析通常通过经验分析，分析结果过于单一，无法反应出故障的联动和发展，难以满足智慧化电网的需求。

进一步地，虽然每种化合物的吸收光谱都是独特的，但仍旧一些化合物的吸收光谱高度类似，在检测精度的制约下，相似的光谱重合性较高，分析时难以区别，影响后续的故障分析。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种基于光声光谱技术的智慧变电站在线运维系统，具备智慧化处理的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种基于光声光谱技术的智慧变电站在线运维系统，包括光声光谱检测模块、信号传输模块、云端服务器、处理模块和控制终端，所述光声光谱检测模块绝缘油中的气体进行定性、定量分析，产生图谱样本并通过信号传输模块传输到云端服务器并储存，所述处理模块获取云端服务器数据并分析，将结果回传到云端服务器中储存，所述控制终端根据人工输入的故障处理数据提取故障信息和对应的图谱信息；

所述处理模块包括有图谱-故障单元、故障-故障单元和故障-图谱单元，所述图谱-故障单元基于大数据分析图谱与故障的相关性，并建立与图谱和故障对应的相关性向量，所述故障-故障单元用于分析故障和故障之间的联动性，并建立故障与故障之间的相关性向量，所述故障-图谱单元基于大数据分析单一故障和图谱的对应关系，获得故障对应的图谱变化趋势。

优选的，所述光声光谱检测模块包括有光声室、采样单元、调制单元、微音器和信号调整和采样单元，所述采样单元获取绝缘油样本输送到光声室内，所述调制单元发出并调制波长变化的单色光入射光声室，所述微音器采集光声信号，所述信号调整和采样单元将光声信号转化为数字信号并通过信号传输模块传输到云端服务器。

优选的，所述图谱-故障单元的运行步骤包括有：

S411、获取图谱特征并找出对应的标准图谱；

S412、提取该图谱对应的所有故障类型并计算；

S413、生成图谱-故障的相关性向量：

J_M＝a_M1G₁+a_M2G₂+…+a_MMG_N

其中，J_M表示第M个图谱类型，G_N表示第N个故障类型，a_MN表示出现图谱M时，故障N出现的频率；

S414、按a_MM值大小排序并输出对应的故障信息。