CN107831298A - 现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的方法，包括：根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样；利用高精度气相色谱分析仪分别获取浓度标准值；分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，分别获取浓度检测值；根据浓度检测值分别获取浓度测量值；根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断；选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值；根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。
Description
技术领域
本发明涉及高压输变电设备放电故障监测技术领域，并且更具体地，涉及一种现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的方法及系统。
背景技术
电力变压器是电力系统中重要的运行设备之一，其正常运行对变电站和电网系统的安全起到重要作用。变压器绝缘油及固体绝缘材料在运行电压下因电、热、氧化和局部放电作用，会逐渐老化和分解，产生少量的氢气、低分子烃类、二氧化碳和一氧化碳等气体，这些气体成分被称为特征气体。分析变压器油中溶解的特征气体含量和变化趋势，可以为判断变压器内部故障提供依据。变压器油中溶解气体在线监测装置部署在变压器本体旁边，可以自动采集变压器油并完成特征气体的提取和分析，使用该装置能连续监视变压器油状况并减轻人工检测的工作量。然而，受到环境因素及装置稳定性的影响，变压器油中溶解气体在线监测装置发生精度漂移，甚至因测量不准确而出现漏报、误报等情况。因此，有必要定期在现场对装置进行校验，以保障监测数据准确稳定。
目前，我国的变压器油中溶解气体在线监测装置现场校验还处于起步阶段，缺乏测试方法及测试系统，影响了该技术的进一步推广应用。因此，进行变压器油中溶解气体在线监测装置的现场校验方法和系统的研究具有重要的现实意义。
发明内容
本发明提供了一种现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的方法及系统，以解决对变压器油中溶解气体在线监测装置的性能进行确定的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个发明，提供了一种现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的方法，所述方法包括：
步骤1，根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样，并分别利用第一油样存储设备和第二油样存储设备对所述第一标准油样和第二标准油样进行存储；
步骤2，利用高精度气相色谱分析仪分别对所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，分别获取所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值；
步骤3，分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值；
步骤4，利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值；
步骤5，分别根据第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值和浓度测量值利用误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，并根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断；
步骤6，选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值；
步骤7，根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。
优选地，其中
所述第一标准油样包括：20-100μL/L的H2、50-100μL/L的CO、50-500μL/L的CO2、0-10μL/L的CH4、0-10μL/L的C2H6、0-10μL/L的C2H4和0-1μL/L的C2H2；
所述第二标准油样包括：100-500μL/L的H2、100-500μL/L的CO、50-2000μL/L的CO2、10-50μL/L的CH4、10-50μL/L的C2H6、10-50μL/L的C2H4和1-10μL/L的C2H2。
优选地，其中所述第一预设次数阈值最小为6，所述第二预设次数阈值为5，所述第三预设次数阈值为6。
优选地，其中所述差值计算公式为：
其中，p为相对差值，a1和a2分别为相邻的两个浓度检测值。
优选地，其中所述误差计算公式为：
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
优选地，其中所述根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断，包括：
根据所述相对误差和绝对误差分别判断所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级；
根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级确定隶属度，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。
优选地，其中所述根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，包括：
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
优选地，其中所述根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，包括:
若相对标准偏差RSD小于等于5％，则表示在线监测装置的性能好；
若相对标准偏差RSD大于5％，则表示在线监测装置的性能差。
优选地，其中所述预设气体为：C2H2或C2H4。
根据本发明的另一个方面，提供了一种现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的系统，所述系统包括：
油样配制单元，用于根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样，并分别利用第一油样存储设备和第二油样存储设备对所述第一标准油样和第二标准油样进行存储；
浓度标准值获取单元，用于利用高精度气相色谱分析仪分别对所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，分别获取所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值；
浓度检测值获取单元，用于分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值用于选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值；
浓度测量值获取单元，用于利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值；
测量误差判断单元，用于分别根据第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值和浓度测量值利用误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，并根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断；
性能判断单元，用于根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。
优选地，其中
所述第一标准油样包括：20-100μL/L的H2、50-100μL/L的CO、50-500μL/L的CO2、0-10μL/L的CH4、0-10μL/L的C2H6、0-10μL/L的C2H4和0-1μL/L的C2H2；
所述第二标准油样包括：100-500μL/L的H2、100-500μL/L的CO、50-2000μL/L的CO2、10-50μL/L的CH4、10-50μL/L的C2H6、10-50μL/L的C2H4和1-10μL/L的C2H2。
优选地，其中所述第一预设次数阈值最小为6，所述第二预设次数阈值为5，所述第三预设次数阈值为6。
优选地，其中所述差值计算公式为：
其中，p为相对差值，a1和a2分别为相邻的两个浓度检测值。
优选地，其中所述误差计算公式为：
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
优选地，其中所述误差判断单元，根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断，包括：
根据所述相对误差和绝对误差分别判断所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级；
根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级确定隶属度，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。
优选地，其中所述根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，包括：
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
优选地，其中所述性能判断单元，根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，包括:
若相对标准偏差RSD小于等于5％，则表示在线监测装置的性能好；
若相对标准偏差RSD大于5％，则表示在线监测装置的性能差。
优选地，其中所述预设气体为：C2H2或C2H4。
本发明提供的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的方法及系统，通过配制标准油样，并分别利用高精度气相色谱分析仪和变压器油中溶解气体在线监测装置对标准油样中气体的浓度进行测量，并根据测量的数据计算变压器油中溶解气体在线监测装置的测量误差和性能，用于评估现场在用的变压器油中溶解气体在线监测装置是否合格，本发明的方法操作简洁、容易实现、并且设备便于携带，能够有效的对在线监测装置进行校验。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的油样存储设备的结构示意图；以及
图3为根据本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的系统300的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的方法通过配制标准油样，并分别利用高精度气相色谱分析仪和变压器油中溶解气体在线监测装置对标准油样中气体的浓度进行测量，并根据测量的数据计算变压器油中溶解气体在线监测装置的测量误差和性能，用于评估现场在用的变压器油中溶解气体在线监测装置是否合格，本发明的方法操作简洁、容易实现、并且设备便于携带，能够有效的对在线监测装置进行校验。
本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的方法100从步骤101处开始，在步骤101根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样，并分别利用第一油样存储设备和第二油样存储设备对所述第一标准油样和第二标准油样进行存储。
优选地，其中所述第一标准油样包括：20-100μL/L的H2、50-100μL/L的CO、50-500μL/L的CO2、0-10μL/L的CH4、0-10μL/L的C2H6、0-10μL/L的C2H4和0-1μL/L的C2H2；
所述第二标准油样包括：100-500μL/L的H2、100-500μL/L的CO、50-2000μL/L的CO2、10-50μL/L的CH4、10-50μL/L的C2H6、10-50μL/L的C2H4和1-10μL/L的C2H2。
优选地，在步骤102，利用高精度气相色谱分析仪分别对所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，分别获取所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值。
在本发明的实施方式中，在实验室配制好标准油样，并输入到标准油样储存设备中，标准油样中气体组分含量使用高精度气相色谱分析仪检测并确定，获取第一标准油样中气体的组成部分的浓度标准值。表1为标准油样浓度。如表1所示，标准油样包括低浓度和中浓度，其中低浓度对应于油中溶解气体监测的最低值，即标准油样1，中浓度对应于油中溶解气体含量注意值，即标准油样2。
表1标准油样浓度
优选地，在步骤103，分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值。优选地，其中所述第一预设次数阈值最小为6。
优选地，在步骤104，利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值。优选地，其中所述第二预设次数阈值为5。优选地，其中所述差值计算公式为：
其中，p为相对差值，a1和a2分别为相邻的两个浓度检测值。
图2为根据本发明实施方式的油样存储设备的结构示意图。如图2所示，本发明实施方式的标准油样储存设备包括：装置主体1、活塞装置2和3、气压指示表4、气体进样阀门5、现场校验接口6。装置主体1呈圆柱形，活塞装置2和3设置在其内部，装置主体1与顶面上的密封盖板之间、以及活塞装置与装置主体1的侧壁之间均设置有密封圈保证良好密封性。气体进样阀门5连接外部空气泵，通过空气泵对活塞上表面施加压力，为容器内油样施加压力，有助于容器内部油样流动到在线监测装置管路中。气压指示表4可以显示出活塞上部气压值。现场校验接口6与变压器油中溶解气体在线监测装置的进油管路相连接，构成通路使容器内油样流动到在线监测装置管路中。如果，需要注油，那么打开现场校验接口6，同时气体进样阀门5打开但不连接外部空气泵，注油带有一定的压力便可以使油样充满容器。
在本发明的实施方式中，携带标准油样储存设备到变电站现场，校验工作开始前确认油中溶解气体在线监测装置工作正常，并记录校验工作开始前最后一次油中溶解气体在线监测装置对变压器油中溶解气体含量的检测结果。然后，关闭主变与油中溶解气体在线监测装置连接管路的阀门(出油阀、回油阀)，切断主变与油中溶解气体在线监测装置之间的油路联系；关闭油中溶解气体在线监测装置内阀门(出油阀、进油阀)，断开油中溶解气体在线监测装置内进油管和出油管接头；将标准油样储存设备的现场校验接口与油中溶解气体在线监测装置对接；对接后，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置分别对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值。其中，第一预设次数阈值为10。根据获得的10组第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值，利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值。
优选地，在步骤105，分别根据第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值和浓度测量值利用误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，并根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断。优选地，其中所述误差计算公式为：
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
优选地，其中所述根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断，包括：
根据所述相对误差和绝对误差分别判断所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级；
根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级确定隶属度，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。
在本发明的实施方式中，利用所述误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，误差计算公式：
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
然后，根据相对误差和绝对误差的计算结果，按照表2进行评定，分别给出氢气、乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳和二氧化碳的的等级，包括：A级、B级、C级和D级。
表2在线监测装置测量误差现场校验判据
最后，根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级按照表3综合判断给出隶属度P1，P2，P3，或P4，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。其中，P1表示测量结果与实验室测量结果偏差较小，可以使用；P2表示测量结果与实验室测量结果在接近最低浓度范围偏差较大，其他范围偏差较小。可以使用；P3表示测量结果与实验室测量结果偏离较大，可以在对准确性要求不高的场合使用；P4表示测量结果与实验室测量结果偏差很大，需要退出并查找原因。
表3在线监测装置测量误差现场校验综合判据
优选地，在步骤106，选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值。优选地，其中所述预设气体为：C2H2或C2H4。优选地，其中所述第三预设次数阈值为6。
优选地，在步骤107，根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。
优选地，其中所述根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，包括：
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
优选地，其中所述根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，包括:
若相对标准偏差RSD小于等于5％，则表示在线监测装置的性能好；
若相对标准偏差RSD大于5％，则表示在线监测装置的性能差。
在本发明的实施方式中，预设气体为对标准油样2中气体的组成部分的浓度连续测量10次以上，并选取预设气体C2H2或C2H4的最后的连续的6次的浓度监测值作为预设气体的浓度测量值，并按照如下公式计算相对标准偏差RSD。相对标准偏差RSD的计算公式为：
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
最后，根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，若相对标准偏差RSD小于等于5％，则表示在线监测装置的性能好；若相对标准偏差RSD大于5％，则表示在线监测装置的性能差。
在本发明的实施方式中，校验完成后，将变压器侧的进油管与油中溶解气体在线监测装置恢复连接，油中溶解气体在线监测装置出油口排空，打开油中溶解气体在线监测装置内阀门(出油阀、进油阀)，打开主变与油中溶解气体在线监测装置连接管的出油阀，操作油中溶解气体在线监测装置，用变压器本体油对在线色谱监测装置的管路进行冲洗。冲洗完毕后，将油中溶解气体在线监测装置的出油管与变压器恢复连接，打开主变连接油中溶解气体在线监测装置出油管的回油阀，确认被校验的油中溶解气体在线监测装置可靠恢复后撤离现场。
图3为根据本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的系统300的结构示意图。如图3所示，本发明实施方式的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的系统300包括：油样配制单元301、浓度标准值获取单元302、浓度检测值获取单元303、浓度测量值获取单元304、测量误差判断单元305和性能判断单元306。
优选地，在油样配制单元301，根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样，并分别利用第一油样存储设备和第二油样存储设备对所述第一标准油样和第二标准油样进行存储。优选地，其中所述第一标准油样包括：20-100μL/L的H2、50-100μL/L的CO、50-500μL/L的CO2、0-10μL/L的CH4、0-10μL/L的C2H6、0-10μL/L的C2H4和0-1μL/L的C2H2。
优选地，其中第二标准油样包括：100-500μL/L的H2、100-500μL/L的CO、50-2000μL/L的CO2、10-50μL/L的CH4、10-50μL/L的C2H6、10-50μL/L的C2H4和1-10μL/L的C2H2。
优选地，在浓度标准值获取单元302，利用高精度气相色谱分析仪分别对所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，分别获取所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值。
优选地，在浓度检测值获取单元303，分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值用于选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值。优选地，其中所述第一预设次数阈值最小为6，所述第三预设次数阈值为6。
优选地，在浓度测量值获取单元304，利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值。优选地，其中所述第二预设次数阈值为5。
优选地，其中所述差值计算公式为：
其中，p为相对差值，a1和a2分别为相邻的两个浓度检测值。
优选地，在测量误差判断单元305，用于分别根据第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值和浓度测量值利用误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，并根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断。优选地，其中所述误差计算公式为：
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
优选地，其中所述误差判断单元，根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断，包括：
根据所述相对误差和绝对误差分别判断所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级；
根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级确定隶属度，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。
优选地，在性能判断单元306，根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。优选地，所述预设气体为：C2H2或C2H4。
优选地，其中所述根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，包括：
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
优选地，其中所述性能判断单元，根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，包括:
若相对标准偏差RSD小于等于5％，则表示在线监测装置的性能好；
若相对标准偏差RSD大于5％，则表示在线监测装置的性能差。
本发明的实施例的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的系统300与本发明的另一个实施例的校验变压器油中溶解气体在线监测装置性能的方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (18)
1.一种现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样，并分别利用第一油样存储设备和第二油样存储设备对所述第一标准油样和第二标准油样进行存储；
步骤2，利用高精度气相色谱分析仪分别对所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，分别获取所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值；
步骤3，分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值；
步骤4，利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值；
步骤5，分别根据第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值和浓度测量值利用误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，并根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断；
步骤6，选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值；
步骤7，根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一标准油样包括：20-100μL/L的H2、50-100μL/L的CO、50-500μL/L的CO2、0-10μL/L的CH4、0-10μL/L的C2H6、0-10μL/L的C2H4和0-1μL/L的C2H2；
所述第二标准油样包括：100-500μL/L的H2、100-500μL/L的CO、50-2000μL/L的CO2、10-50μL/L的CH4、10-50μL/L的C2H6、10-50μL/L的C2H4和1-10μL/L的C2H2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设次数阈值最小为6，所述第二预设次数阈值为5，所述第三预设次数阈值为6。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述差值计算公式为：
<mrow>
<mi>p</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mrow>
<mi>a</mi>
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<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，p为相对差值，a1和a2分别为相邻的两个浓度检测值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述误差计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>e</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
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<msub>
<mi>c</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断，包括：
根据所述相对误差和绝对误差分别判断所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级；
根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级确定隶属度，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，包括：
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>S</mi>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
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<mrow>
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<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>-</mo>
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<mfrac>
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</mover>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，包括:
若相对标准偏差RSD小于等于5％，则表示在线监测装置的性能好；
若相对标准偏差RSD大于5％，则表示在线监测装置的性能差。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设气体为：C2H2或C2H4。
10.一种现场校验变压器油中溶解气体监测装置性能的系统，其特征在于，所述系统包括：
油样配制单元，用于根据油中溶解气体的组成部分以及各组成部分对应的浓度范围分别配制第一标准油样和第二标准油样，并分别利用第一油样存储设备和第二油样存储设备对所述第一标准油样和第二标准油样进行存储；
浓度标准值获取单元，用于利用高精度气相色谱分析仪分别对所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，分别获取所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值；
浓度检测值获取单元，用于分别通过第一油样存储设备以及第二油样存储设备的校验接口和在线监测装置进行对接，根据第一预设次数阈值利用在线监测装置对第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度进行检测，获取第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值用于选取第二标准油样中预设气体的最后的连续的第三预设次数阈值的浓度检测值作为预设气体的浓度测量值；
浓度测量值获取单元，用于利用差值计算公式分别计算第二预设次数阈值之后的相邻的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的相对差值，并分别选择相对差值最小的第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度检测值的平均值作为第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度测量值；
测量误差判断单元，用于分别根据第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度标准值和浓度测量值利用误差计算公式计算第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的浓度的相对误差和绝对误差，并根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断；
性能判断单元，用于根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，并根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，
所述第一标准油样包括：20-100μL/L的H2、50-100μL/L的CO、50-500μL/L的CO2、0-10μL/L的CH4、0-10μL/L的C2H6、0-10μL/L的C2H4和0-1μL/L的C2H2；
所述第二标准油样包括：100-500μL/L的H2、100-500μL/L的CO、50-2000μL/L的CO2、10-50μL/L的CH4、10-50μL/L的C2H6、10-50μL/L的C2H4和1-10μL/L的C2H2。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一预设次数阈值最小为6，所述第二预设次数阈值为5，所述第三预设次数阈值为6。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述差值计算公式为：
<mrow>
<mi>p</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mrow>
<mi>a</mi>
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</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，p为相对差值，a1和a2分别为相邻的两个浓度检测值。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述误差计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>e</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
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<mi>c</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
e2＝co-cl，
其中，e1为相对误差；e2为绝对误差；Co为在线监测装置监测的浓度测量值；Cl为浓度标准值。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述误差判断单元，根据所述相对误差和绝对误差对在线监测装置的测量误差进行判断，包括：
根据所述相对误差和绝对误差分别判断所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级；
根据所述第一标准油样和第二标准油样中气体的组成部分的等级确定隶属度，并根据所述隶属度对在线监测装置的测量误差进行判断。
16.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述根据所述预设气体的浓度测量值计算相对标准偏差，包括：
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>S</mi>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
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<mo>&Sigma;</mo>
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</mfrac>
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<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，RSD为相对标准偏差；n为第三预设次数阈值；Ci为预设气体的第i次浓度测量值；为n次浓度测量值的算术平均值。
17.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述性能判断单元，根据所述相对标准偏差对在线监测装置的性能进行判断，包括:
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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