[发明专利]一种对变压器直流偏磁异常进行辨识的方法及系统

说明书

本发明公开了一种对变压器直流偏磁异常进行辨识的方法及系统，其中方法包括:对采集的变压器的含噪声信号进行干扰噪声信号分离，获取分离后的去噪声信号；通过对所述去噪声信号进行特征提取，获取降维后的去噪声信号，并将所述降维后的去噪声信号转换为声信号时频谱图；将所述声信号时频谱图转变为倒谱系数，根据时间序列和所述倒谱系数，对声音频谱异常进行识别。

技术领域

本发明涉及变压器直流偏磁异常辨识技术领域，更具体地，涉及一种对变压器直流偏磁异常进行辨识的方法及系统。

背景技术

随着我国特高压输电工程的规模的逐渐扩大，直流输电线路的数量和电压等级不断增长，交直流混合输电所产生的直流偏磁问题日益严峻，而特高压输电工程中普遍采用的三相组式单相变压器的直流偏磁问题尤为突出。由于铁心磁滞回线存在非线性特性，直流偏磁会引起励磁电流发生严重畸变，不但会导致电力变压器的铁心及金属附件产生局部过热进而引发变压器绝缘材料的热老化加速，另外也会导致磁致伸缩加剧，引发变压器铁心振动增强，如不及时处理将引起铁心夹件松动等机械结构稳定性问题。因此，针对交直流混合输电系统中的变压器等关键输电设备，应着重加强直流偏磁的在线监测工作，为设备的状态评估和检修计划制定提供数据支撑和参考。

目前，变压器的直流偏磁状态研究可分为电气量和非电气量两类。变压器的直流偏磁电气量研究依靠计算单相变压器在直流偏磁工况下的激磁电流并进行有限元仿真或构建变压器的电路-磁路模型。这类方法的优势是具有很强的解释性，但目前此类方法存在对模型参数精度要求较高，参数获取困难，模型较为复杂等问题，因此难以实现工程应用；变压器的非电气量研究多集中在振动和声音范畴，变压器等设备在运行过程铁芯、绕组等结构会发生振动并产生机械波，产生的振动和声音信号包含了大量的设备状态信息。此类方法的优势在于传感器无需与变压器之间产生电磁耦合，在变压器的在线监测、不停电检测等工作中具有很强的优势，缺点在于变压器的状态和振动及噪声之间的耦合非常复杂，使用传统的信号分析手段难以获取广泛适用于各类变压器的关键特征量，因此不能形成有效的模式识别方法。

振动量和声音量都包含大量的设备状态信息，由于变压器的振动信号和声音信号相比具有更强的抗干扰能力，因此目前关于变压器的状态监测研究多集中在振动信号的研究，但是振动信号采集对于布点位置的要求更为严格，较小的布点偏移将导致测量结果产生很大的变化，这不利于不同型号变压器振动数据统一化，而声音信号则能很好地解决空间敏感度过高的问题。现有的声信号分析方法多采用声级测定，小波变换，经验模态分解等传统机器学习方法，容易造成声纹特征的流失，且无法持续在线监测。

因此，需要一种技术，以实现对变压器直流偏磁异常进行辨识。

发明内容

本发明技术方案提供一种对变压器直流偏磁异常进行辨识的方法及系统，以解决如何对变压器直流偏磁异常进行辨识的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种对变压器直流偏磁异常进行辨识的方法，所述方法包括:

对采集的变压器的含噪声信号进行干扰噪声信号分离，获取分离后的去噪声信号；

通过对所述去噪声信号进行特征提取，获取降维后的去噪声信号，并将所述降维后的去噪声信号转换为声信号时频谱图；

将所述声信号时频谱图转变为倒谱系数，根据时间序列和所述倒谱系数，对声音频谱的异常进行识别。

优选地，所述对采集的变压器的含噪信号进行干扰噪声信号分离，获取分离后的去噪信号，包括：

基于相似矩阵的盲源分离法分离瞬时干扰噪声信号；

通过双通道差分法分离持续干扰噪声信号。

优选地，所述干扰噪声信号包括：

瞬时干扰噪声信号和/或持续干扰噪声信号。