[发明专利]一种用于绝缘纸光谱的水分影响因素校正方法及系统

说明书

本发明涉及一种的用于绝缘纸光谱的水分影响因素校正方法及系统，获取校正前的绝缘纸光谱数据X_w，然后利用差值法进行处理，得到干燥绝缘纸样品与不同含水状态的绝缘纸样品的差异矩阵D，进而对其进行主成分分解获得矩阵G，进而得到水分影响矩阵Q；通过水分影响矩阵Q的处理得到转换矩阵P；最后利用校正方法得到校正后的绝缘纸光谱数据X_pre。本发明考虑到不同样品间含水状态差异对预测精度的影响，对样品光谱中受水分影响的部分进行校正，将原始光谱数据映射至与水分影响光谱正交的空间，从而去除由水分因素波动而造成的光谱变化，有效提升了绝缘纸聚合度的预测精度。

技术领域

本发明涉及电力设备故障诊断技术领域，特别是涉及一种用于绝缘纸光谱的水分影响因素校正方法及系统。

背景技术

大型油浸式电力变压器作为电网中的关键设备，其良好的状态保证了电网的安全可靠运行。油纸绝缘是大型油浸式电力变压器内部的主要绝缘结构，随着运行时间的增加，会在电、热等多种应力的作用下发生老化。

油纸绝缘由绝缘纸与绝缘油构成，其中绝缘油的老化是可逆的，并且可以在设备运行过程中进行再处理或者更换；而绝缘纸的老化是不可逆的，且难以更换。因此绝缘纸的状态直接关系到变压器的整体绝缘状态。

通常地，聚合度被用来表征绝缘纸的老化程度，目前已有多种方法可以实现对绝缘纸聚合度的预测，其中近红外光谱技术因其快速、无损的优势在绝缘纸聚合度定量评估领域获得了广泛应用。但是该方法仍然存在缺陷：在对绝缘纸样品进行光谱采集时，由于样品长时间暴露在空气中，样品的含水量会显著增加；而绝缘纸样品中的水分会使光谱发生畸变，导致评估结果的准确性降低，阻碍了该技术的进一步应用。

目前在绝缘纸老化状态光谱评估领域中尚无有效的水分因素校正方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于绝缘纸光谱的水分影响因素校正方法及系统，去除由水分因素波动而造成的光谱变化，有效提升了绝缘纸聚合度的预测精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于绝缘纸光谱的水分影响因素校正方法，所述方法包括：

获取校正前的绝缘纸光谱数据X_w；所述校正前的绝缘纸光谱数据X_w包括：干燥绝缘纸样品的光谱数据x₀和不同含水状态的绝缘纸样品的光谱数据X；

根据所述干燥绝缘纸样品的光谱数据x₀和所述不同含水状态的绝缘纸样品的光谱数据X，利用差值法进行处理，得到干燥绝缘纸样品与不同含水状态的绝缘纸样品的差异矩阵D；

分解所述干燥绝缘纸样品与不同含水状态的绝缘纸样品的差异矩阵D，得到相应的特征矩阵G，并根据所述特征矩阵G计算得到水分影响矩阵Q；

将所述水分影响矩阵Q进行转换，得到转换矩阵P；

根据所述校正前的绝缘纸光谱数据X_w和所述转换矩阵P，利用校正方法得到校正后的绝缘纸光谱数据X_pre。

可选的，所述根据所述干燥绝缘纸样品的光谱数据x₀和所述不同含水状态的绝缘纸样品的光谱数据X，利用差值法进行处理，得到干燥绝缘纸样品与不同含水状态的绝缘纸样品的差异矩阵D，具体包括：

获取所述校正前的绝缘纸光谱数据X_w；