CN110031703B - 一种超特高压变压器的异常工况判别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种超特高压变压器的异常工况判别方法和系统，具体为采集所述超特高压变压器运行时的非电量信号；采集所述超特高压变压器运行时的电量信号；存储所述非电量信号，对所存储的非电量信号进行分析处理，得到非电量信号特征值；存储所述电量信号，对所存储的所述电量信号进行分析处理，得到电量信号特征值；判断所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值是否超过预设阈值，若是，则输出报警信号；根据所述报警信号向运行人员提示所述超高压变压器处于异常工况。从而实现对异常工况的监测，并根据监测结果进行即时干预，从而保证超特高压变压器的正常运行。

Description

一种超特高压变压器的异常工况判别方法及系统

技术领域

本申请涉及输变电技术领域，更具体地说，涉及一种超特高压变压器的异常工况判别方法及系统。

背景技术

当变压器长时间处于异常工况下运行，会缩短变压器使用寿命，甚至引发更为严重的变压器故障，导致变压器停电检修。

在对超特高压变压器的异常工况进行监测中，传统监测手段主要是通过油色谱在线监测系统实现，油色谱在线监测系统主要依靠检测变压器油中溶解的各种故障特征气体浓度进行检测以实现对异常工况的实时监测。当变压器非故障情况下，它是无法准确判断出出变压器的异常工况的。如当电网发生谐振时，将导致变压器在异常工况下运行，并产生剧烈的振动，此时油色谱电线监测系统并不能判断出变压器处于异常工作状态。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种超特高压变压器的异常工况判别方法及系统，用于对超特高压变压器的运行状态进行监测，以及时发现其是否处于异常工作状态。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种超特高压变压器的异常工况判别方法，包括步骤：

采集所述超特高压变压器运行时的非电量信号，所述非电量信号包括振动信号和温度信号；

采集所述超特高压变压器运行时的电量信号，所述电量信号包括电压信号和电流信号；

存储所述非电量信号，对所存储的非电量信号进行分析处理，得到非电量信号特征值，所述非电量信号特征值包括第一输出值、第二输出值和第三输出值；

存储所述电量信号，对所存储的所述电量信号进行分析处理，得到电量信号特征值，所述电量信号特征值包括第四输出值、第五输出值和第六输出值；

判断所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值是否超过预设阈值，若是，则输出报警信号；

根据所述报警信号向运行人员提示所述超高压变压器处于异常工况。

可选的，所述对所存储的非电量信号进行分析处理，包括：

将三个维度的所述非电量信号进行短时傅里叶变换，得到多个基于100Hz倍频分量的特征频点的频谱数据；

计算所有所述频谱数据的幅值的均方根值的比值，作为所述第一输出值；

计算所述所有特征频点处的能量，选取所有所述维度中能量最大的多个频率特征点进行均值计算，得到所述第二输出值；

计算采样时间内所有温度信号的均方根值，得到所述第三输出值。

可选的，所述对所存储的所述电量信号进行分析处理，包括：

采用局部均值分解法和希尔伯特黄变换相配合的分频组合检测法，获取所述电压信号和所述电流信号的频谱信息，利用希尔伯特黄变换法提取所述频谱信息中基波在63次以内的整数次谐波分量，利用局部均值分解法提取所述频谱信息中50Hz以内的间谐波分量；

计算所述整数次谐波分量的均方根值，得到第一均方根有效值，并计算所述间谐波分量的均方根值，得到第二均方根有效值；

计算所述第一均方根有效值与所述第二均方根有效值的比值，得到所述第四输出值；

计算所述基波的电流有效值与额定电流有效值的比值，得到所述第五输出值；

计算所述基波的电压有效值与额定电压有效值的比值，得到所述第六输出值。

可选的，所述判断非电量信号特征值和所述电量信号特征值是否超过预设阈值，包括当所述第一输出值在多个采样时段内均超过所述第五输出值确定的第一阈值时，判定处于第一异常工况；

当所述第二输出值在多个采样时段内均超过所述第一阈值时，判定处于第二异常工况；

当所述第四输出值在多个采样时段内均超出第二阈值时，判定处于第三异常工况；

当出现所述第一异常工况、所述第二异常工况和所述第三异常工况中任意两个时，判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值；

当在6小时内，所述第三输出值的最大变化超过第三预设阈值时，同样判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值。

一种超特高压变压器的异常工况判别系统，包括：

非电量采集模块，用于采集所述超特高压变压器运行时的非电量信号，所述非电量信号包括振动信号和温度信号；

电量采集模块，用于采集所述超特高压变压器运行时的电量信号，所述电量信号包括电压信号和电流信号；

非电量存储分析模块，用于存储所述非电量信号，对所存储的非电量信号进行分析处理，得到非电量信号特征值，所述非电量信号特征值包括第一输出值、第二输出值和第三输出值；

电量存储分析模块存储所述电量信号，对所存储的所述电量信号进行分析处理，得到电量信号特征值，所述电量信号特征值包括第四输出值、第五输出值和第六输出值；

中央处理模块，用于判断所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值是否超过预设阈值，若是，则输出报警信号；

报警模块，用于根据所述报警信号向运行人员提示所述超高压变压器处于异常工况。

可选的，所述非电量采集模块包括振动传感器、非接触式温度传感器和数据接收单元。

所述振动传感器安装于变压器本体上，用于按照预设的第一时间间隔采集变压器运行时三维加速度振动信号，然后传输给数据接收模块；

所述非接触式温度传感器安装在变压器三相出线套管附近，用于按照预设的第二时间间隔采集变压器三相出线套管引线接头温度数据，然后传输给数据接收模块；

所述数据模块分别与振动传感器和非接触式温度传感器连接，用于接收传感器传输的数据；

所述非电量采集单元采集数据后传输给非电量信号存储及分析单元。

可选的，所述非电量存储分析模块包括：

第一计算单元，用于将三个维度的所述非电量信号进行短时傅里叶变换，得到多个基于100Hz倍频分量的特征频点的频谱数据；

第二计算单元，用于计算所有所述频谱数据的幅值的均方根值的比值，作为所述第一输出值；

第三计算单元，用于计算所述所有特征频点处的能量，选取所有所述维度中能量最大的多个频率特征点进行均值计算，得到所述第二输出值；

第四计算单元，用于计算采样时间内所有温度信号的均方根值，得到所述第三输出值。

可选的，所述电量存储分析模块包括：

第五计算单元，用于采用局部均值分解法和希尔伯特黄变换相配合的分频组合检测法，获取所述电压信号和所述电流信号的频谱信息，利用希尔伯特黄变换法提取所述频谱信息中基波在63次以内的整数次谐波分量，利用局部均值分解法提取所述频谱信息中50Hz以内的间谐波分量；

第六计算单元，用于计算所述整数次谐波分量的均方根值，得到第一均方根有效值，并计算所述间谐波分量的均方根值，得到第二均方根有效值；

第七计算单元，用于计算所述第一均方根有效值与所述第二均方根有效值的比值，得到所述第四输出值；

第八计算单元，用于计算所述基波的电流有效值与额定电流有效值的比值，得到所述第五输出值；

第九计算单元，用于计算所述基波的电压有效值与额定电压有效值的比值，得到所述第六输出值。

可选的，所述中央处理模块包括：第一判断单元，用于当所述第一输出值在多个采样时段内均超过所述第五输出值确定的第一阈值时，判定处于第一异常工况；

第二判断单元，用于当所述第二输出值在多个采样时段内均超过所述第一阈值时，判定处于第二异常工况；

第三判断单元，用于当所述第四输出值在多个采样时段内均超出第二阈值时，判定处于第三异常工况；

第一判定单元，用于当出现所述第一异常工况、所述第二异常工况和所述第三异常工况中任意两个时，判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值；

第二判定单元，用于当在6小时内，所述第三输出值的最大变化超过第三预设阈值时，同样判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值。

可选的，所述报警模块包括：

信息输出单元，用于接收到所述报警信号；

无线通信单元，用于根据所述报警信号将警报短消息发送到指定的运行人员移动终端上。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种超特高压变压器的异常工况判别方法和系统，具体为采集所述超特高压变压器运行时的非电量信号；采集所述超特高压变压器运行时的电量信号；存储所述非电量信号，对所存储的非电量信号进行分析处理，得到非电量信号特征值；存储所述电量信号，对所存储的所述电量信号进行分析处理，得到电量信号特征值；判断所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值是否超过预设阈值，若是，则输出报警信号；根据所述报警信号向运行人员提示所述超高压变压器处于异常工况。从而实现对异常工况的监测，并根据监测结果进行即时干预，从而保证超特高压变压器的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种超特高压变压器的异常功能科判别方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种超特高压变压器的异常功能科判别系统的框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种超特高压变压器的异常工况判别方法的流程图。

如图1所示，本实施例提供的异常工况判别方法应用于500kV及以上超特高压变电站中的超特高压变压器，该系统具体包括如下步骤：

S1、采集变压器运行时的非电量信号。

其中，该非电量信号具体包括振动信号和温度信号；

S2、采集变压器运行时的电量信号。

该电量信号包括变压器运行时的电压信号和电流信号；

S3、存储并分析非电量信号；

S4、存储并分析电量信号；

S5、判断电量信号和非电量信号特征输出值是否超过预设的阈值，若是，则发送报警信号；

S6、当接收到报警信号时告警发声。

通过告警发生以提醒运行人员变压器处于异常工况，应加强对变压器的巡视测温。

非电量采集具体通过振动传感器、非接触式温度传感器、数据接收单元实现采集；

振动传感器安装于变压器本体上，用于按照预设的第一时间间隔采集变压器运行时三维加速度振动信号，然后传输给数据接收单元；

非接触式温度传感器安装在变压器三相出线套管附近，用于按照预设的第二时间间隔采集变压器三相出线套管引线接头温度数据，然后传输给数据接收单元；

数据接收单元分别与振动传感器和非接触式温度传感器连接，用于接收传感器传输的数据。

电量信号采集按照第三时间间隔采集变压器运行时三相电压、电流信号，然后传输给电量信号存储及分析模块；

非电量信号存储分析模块具体包括：

存储最近6个月的非电量历史数据；分析处理采集的非电量信号；

1)将采集到的X、Y、Z三个方向的振动信号进行短时傅里叶变换，获取100Hz、200Hz......、1000Hz之间的基于100Hz倍频分量的特征频点处的频谱分析结果；

计算3个维度方向100Hz特征频点处幅值与1000Hz以内所有特征频点幅值的均方根值的比值，作为第一输出值给中央处理模块；

用于计算3个维度方向各特征频点处的能量E_i，并选取每个维度中能量最大的5个频率特征点，计算能量均值E，并选取能量均值最大的那个维度的能量作为特征量，然后计算

作为第二输出值给中央处理模块；

将采样时间内温度均方根值作为第三输出值给中央处理模块。

电量信号存储分析具体包括存储电量采集单元采集的进6个月的电量历史数据；分析处理采集的电量信号；

采用局部均值分解法和希尔伯特黄变换想配合的分频组合检测法，获取电压电流的频谱信息。利用希尔伯特黄变换法提取基波以及63次以内的整数次谐波分量，利用局部均值分解法提取50Hz以内的间谐波分量；

计算基波以及63次以内的整数次谐波分量及50Hz以内的间谐波分量的均方根有效值；

将上述所得均方根有效值与基波有效值的比值作为第四输出值给中央处理模块；

将基波电流有效值与额定电流有效值的比值作为第五输出值给中央处理器。

将基波电压有效值与额定电压有效值的比值作为第六输出值给中央处理器。

用来判断非电量和电量特征输出值是否超过预设阈值。

基波电流有效值一般不超过额定电流有效值，因此将基波电流有效值按额定电流的25％、50％、75％和100％分为4个区间，用于判断第五输出值位于哪个区间内；

500kV变电站220kV母线基波电压有效值偏差不超过额定电压有效值的10％，因此将基波电压有效值按额定电压的102.5％、105.0％、107.5％和110.0％分为4个区间，用于判断第六输出值位于哪个区间内；

4个电压区间和4个电流区间组合共得到16种变压器的运行工况，每个运行工况设定1个阈值，总共16个阈值，分别记为第一阈值、第二阈值......、第十六阈值；

对第一输出值与第五输出值确定的阈值进行比较，当连续三个采样时段内均超过预设阈值时，判断变压器处于第一异常工况，发出第一预告指令；

对第二输出值与第五输出值确定的阈值进行比较，当连续三个采样时段内均超过预设阈值时，判断变压器处于第二异常工况，发出第二预告指令；

对第四输出值与预设的第十七阈值相比较，当连续三个采样时段内均超过预设阈值时，判断变压器处于第三异常工况，发出第三预告指令；

当第一、第二、第三预告指令中任意出现两个预告指令时发出告警指令；

当在6小时内，第三输出值最大变化超过预设的第十八阈值时发出告警指令；

报警模块用于当判断出变压器处于异常工况时，发送告警指令；

当接收到告警指令时，发送警报短消息到指定的运行人员移动终端号码上。

实施例二

图2为本申请实施例提供的一种超特高压变压器的异常工况判别系统的框图。

如图2所示，本实施例提供的异常工况判别系统应用于500kV及以上超特高压变电站中的超特高压变压器，该系统具体包括非电量采集模块10、电量采集模块20，非电量信号存储分析模块30、电量信号存储分析模块40、中央处理模块50和报警终端60；

非电量采集模块与非电量信号存储及分析模块连接，用于采集变压器运行时的非电量信号，非电量信号具体包括振动信号和温度信号，然后传输给非电量信号存储及分析单元；

电量信号采集模块与电量信号存储及分析模块连接，用于采集变压器运行时的电压和电流信号，然后传输给电量信号存储及分析模块；

非电量信号存储及分析模块与中央处理模块连接，用于存储历史数据和分析非电量信号；

电量信号存储及分析模块与中央处理模块连接，用于存储历史数据和分析电量信号；

中央处理模块与报警终端连接，用于判断电量信号和非电量信号特征输出值是否超过预设的阈值，若是，则发送报警信号到报警终端；

报警终端用于当接收到报警信号时，告警发声，提醒运行人员变压器处于异常工况，应加强对变压器的巡视测温。

非电量采集模块具体包括振动传感器、非接触式温度传感器、数据接收单元；

振动传感器安装于变压器本体上，用于按照预设的第一时间间隔采集变压器运行时三维加速度振动信号，然后传输给数据接收单元；

非接触式温度传感器安装在变压器三相出线套管附近，用于按照预设的第二时间间隔采集变压器三相出线套管引线接头温度数据，然后传输给数据接收单元；

数据接收单元分别与振动传感器和非接触式温度传感器连接，用于接收传感器传输的数据；

非电量采集模块采集数据后传输给非电量信号存储及分析模块。

电量采集模块用于按照第三时间间隔采集变压器运行时三相电压、电流信号，然后传输给电量信号存储及分析模块；

非电量信号存储分析模块具体包括第一数据存储模块和第一数据分析模块，还包括第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元和第四计算单元。

第一数据存储模块与第一数据分析模块连接，用于存储非电量采集单元采集的近6个月的非电量历史数据；第一数据分析模块用于分析处理采集的非电量信号；

2)第一计算单元用于将采集到的X、Y、Z三个方向的振动信号进行短时傅里叶变换，获取100Hz、200Hz......、1000Hz之间的基于100Hz倍频分量的特征频点处的频谱分析结果；

第二计算单元用于计算3个维度方向100Hz特征频点处幅值与1000Hz以内所有特征频点幅值的均方根值的比值，作为第一输出值给中央处理模块；

第三计算单元用于计算3个维度方向各特征频点处的能量E_i，并选取每个维度中能量最大的5个频率特征点，计算能量均值E，并选取能量均值最大的那个维度的能量作为特征量，然后计算

作为第二输出值给中央处理模块；

第四计算单元用于将采样时间内温度均方根值作为第三输出值给中央处理模块。

电量信号存储分析模块具体包括第二数据存储模块和第二数据分析模块；还包括第五计算单元、第六计算单元、第七计算单元、第八计算单元和第九计算单元。

第二数据存储模块与第二数据分析模块连接，用于存储电量采集单元采集的进6个月的电量历史数据；第二数据分析模块用于分析处理采集的电量信号；

第五计算单元用于采用局部均值分解法和希尔伯特黄变换想配合的分频组合检测法，获取电压电流的频谱信息。利用希尔伯特黄变换法提取基波以及63次以内的整数次谐波分量，利用局部均值分解法提取50Hz以内的间谐波分量；

第六计算单元用于计算基波以及63次以内的整数次谐波分量及50Hz以内的间谐波分量的均方根有效值；

第七计算单元用于将上述所得均方根有效值与基波有效值的比值作为第四输出值给中央处理模块；

第八计算单元将基波电流有效值与额定电流有效值的比值作为第五输出值给中央处理器。

第九计算单元用于将基波电压有效值与额定电压有效值的比值作为第六输出值给中央处理器。

中央处理模块用来判断非电量和电量特征输出值是否超过预设阈值；具体包括第一判断单元、第二判断单元、第三判断单元、第一判定单元和第二判定单元。

基波电流有效值一般不超过额定电流有效值，因此将基波电流有效值按额定电流的25％、50％、75％和100％分为4个区间，用于判断第五输出值位于哪个区间内；

500kV变电站220kV母线基波电压有效值偏差不超过额定电压有效值的10％，因此将基波电压有效值按额定电压的102.5％、105.0％、107.5％和110.0％分为4个区间，用于判断第六输出值位于哪个区间内；

4个电压区间和4个电流区间组合共得到16种变压器的运行工况，每个运行工况设定1个阈值，总共16个阈值，分别记为第一阈值、第二阈值......、第十六阈值；

第一判断单元用于对第一输出值与第五输出值确定的阈值进行比较，当连续三个采样时段内均超过预设阈值时，判断变压器处于第一异常工况，发出第一预告指令；

第二判断单元用于对第二输出值与第五输出值确定的阈值进行比较，当连续三个采样时段内均超过预设阈值时，判断变压器处于第二异常工况，发出第二预告指令；

第三判断单元用于对第四输出值与预设的第十七阈值相比较，当连续三个采样时段内均超过预设阈值时，判断变压器处于第三异常工况，发出第三预告指令；

当第一、第二、第三预告指令中任意出现两个预告指令时，第一判定单元发出告警指令；

当在6小时内，第三输出值最大变化超过预设的第十八阈值时，第二判定单元发出告警指令；

报警模块包括信息输出单元和无线通信单元。

信息输出单元用于当中央处理模块判断出变压器处于异常工况时，发送告警指令到无线通信单元；

无线通信单元用于当接收到告警指令时，发送警报短消息到指定的运行人员移动终端号码上。

时钟模块与远程处理器相连接，用于保证中央处理器与运行人员后台监控系统的时间同步。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种超特高压变压器的异常工况判别方法，其特征在于，包括步骤：

采集所述超特高压变压器运行时的非电量信号，所述非电量信号包括振动信号和温度信号；

采集所述超特高压变压器运行时的电量信号，所述电量信号包括电压信号和电流信号；

存储所述非电量信号，对所存储的非电量信号进行分析处理，得到非电量信号特征值，所述非电量信号特征值包括第一输出值、第二输出值和第三输出值；

存储所述电量信号，对所存储的所述电量信号进行分析处理，得到电量信号特征值，所述电量信号特征值包括第四输出值、第五输出值和第六输出值；其中，所述对所存储的所述电量信号进行分析处理，包括：采用局部均值分解法和希尔伯特黄变换相配合的分频组合检测法，获取所述电压信号和所述电流信号的频谱信息，利用希尔伯特黄变换法提取所述频谱信息中基波以及63次以内的整数次谐波分量，利用局部均值分解法提取所述频谱信息中50Hz以内的间谐波分量；计算所述整数次谐波分量的均方根值，得到第一均方根有效值，并计算所述间谐波分量的均方根值，得到第二均方根有效值；计算所述第一均方根有效值与所述第二均方根有效值的比值，得到所述第四输出值；计算所述基波的电流有效值与额定电流有效值的比值，得到所述第五输出值；计算所述基波的电压有效值与额定电压有效值的比值，得到所述第六输出值；

判断所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值是否超过预设阈值，若是，则输出报警信号；

根据所述报警信号向运行人员提示超高压变压器处于异常工况。

2.根据权利要求1所述的异常工况判别方法，其特征在于，所述对所存储的非电量信号进行分析处理，包括：

将三个维度的所述非电量信号进行短时傅里叶变换，得到多个基于100Hz倍频分量的特征频点的频谱数据；

计算3个维度方向100Hz特征频点处幅值与1000Hz以内所有特征频点幅值的均方根值的比值，作为所述第一输出值；

计算所有特征频点处的能量，选取所有所述维度中能量最大的多个频率特征点进行均值计算，得到所述第二输出值；

计算采样时间内所有温度信号的均方根值，得到所述第三输出值。

3.根据权利要求1所述的异常工况判别方法，其特征在于，判断所述非电量信号特征值和所述电量信号特征值是否超过预设阈值，包括当所述第一输出值在多个采样时段内均超过所述第五输出值确定的第一阈值时，判定处于第一异常工况；

当所述第二输出值在多个采样时段内均超过所述第一阈值时，判定处于第二异常工况；

当所述第四输出值在多个采样时段内均超出第二阈值时，判定处于第三异常工况；

当出现所述第一异常工况、所述第二异常工况和所述第三异常工况中任意两个时，判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值；

当在6小时内，所述第三输出值的最大变化超过第三阈值时，同样判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值。

4.一种超特高压变压器的异常工况判别系统，其特征在于，包括：

非电量采集模块，用于采集所述超特高压变压器运行时的非电量信号，所述非电量信号包括振动信号和温度信号；

电量采集模块，用于采集所述超特高压变压器运行时的电量信号，所述电量信号包括电压信号和电流信号；

非电量存储分析模块，用于存储所述非电量信号，对所存储的非电量信号进行分析处理，得到非电量信号特征值，所述非电量信号特征值包括第一输出值、第二输出值和第三输出值；

电量存储分析模块存储所述电量信号，对所存储的所述电量信号进行分析处理，得到电量信号特征值，所述电量信号特征值包括第四输出值、第五输出值和第六输出值；其中，所述电量存储分析模块包括：第五计算单元，用于采用局部均值分解法和希尔伯特黄变换相配合的分频组合检测法，获取所述电压信号和所述电流信号的频谱信息，利用希尔伯特黄变换法提取所述频谱信息中基波以及63次以内的整数次谐波分量，利用局部均值分解法提取所述频谱信息中50Hz以内的间谐波分量；第六计算单元，用于计算所述整数次谐波分量的均方根值，得到第一均方根有效值，并计算所述间谐波分量的均方根值，得到第二均方根有效值；第七计算单元，用于计算所述第一均方根有效值与所述第二均方根有效值的比值，得到所述第四输出值；第八计算单元，用于计算所述基波的电流有效值与额定电流有效值的比值，得到所述第五输出值；第九计算单元，用于计算所述基波的电压有效值与额定电压有效值的比值，得到所述第六输出值；

中央处理模块，用于判断所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值是否超过预设阈值，若是，则输出报警信号；

报警模块，用于根据所述报警信号向运行人员提示超高压变压器处于异常工况。

5.根据权利要求4所述的异常工况判别系统，其特征在于，所述非电量采集模块包括振动传感器、非接触式温度传感器和数据接收模块，其中：

所述振动传感器安装于变压器本体上，用于按照预设的第一时间间隔采集变压器运行时三维加速度振动信号，然后传输给数据接收模块；

所述非接触式温度传感器安装在变压器三相出线套管附近，用于按照预设的第二时间间隔采集变压器三相出线套管引线接头温度数据，然后传输给数据接收模块；

所述数据接收模块分别与振动传感器和非接触式温度传感器连接，用于接收传感器传输的数据；

所述非电量采集模块采集数据后传输给非电量信号存储及分析单元。

6.根据权利要求4所述的异常工况判别系统，其特征在于，所述非电量存储分析模块包括：

第一计算单元，用于将三个维度的所述非电量信号进行短时傅里叶变换，得到多个基于100Hz倍频分量的特征频点的频谱数据；

第二计算单元，用于计算3个维度方向100Hz特征频点处幅值与1000Hz以内所有特征频点幅值的均方根值的比值，作为所述第一输出值；

第三计算单元，用于计算所述所有特征频点处的能量，选取所有所述维度中能量最大的多个频率特征点进行均值计算，得到所述第二输出值；

第四计算单元，用于计算采样时间内所有温度信号的均方根值，得到所述第三输出值。

7.根据权利要求4所述的异常工况判别系统，其特征在于，所述中央处理模块包括：

第一判断单元，用于当所述第一输出值在多个采样时段内均超过所述第五输出值确定的第一阈值时，判定处于第一异常工况；

第二判断单元，用于当所述第二输出值在多个采样时段内均超过所述第一阈值时，判定处于第二异常工况；

第三判断单元，用于当所述第四输出值在多个采样时段内均超出第二阈值时，判定处于第三异常工况；

第一判定单元，用于当出现所述第一异常工况、所述第二异常工况和所述第三异常工况中任意两个时，判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值；

第二判定单元，用于当在6小时内，所述第三输出值的最大变化超过第三阈值时，同样判定所述电量信号特征值和所述非电量信号特征值超过所述预设阈值。

8.据权利要求4所述的异常工况判别系统，其特征在于，所述报警模块包括：

信息输出单元，用于接收到所述报警信号；

无线通信单元，用于根据所述报警信号将警报短消息发送到指定的运行人员移动终端上。

Images