CN110261716B - 基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法 - Google Patents

基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110261716B
CN110261716B CN201910570167.4A CN201910570167A CN110261716B CN 110261716 B CN110261716 B CN 110261716B CN 201910570167 A CN201910570167 A CN 201910570167A CN 110261716 B CN110261716 B CN 110261716B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration
sound signal
dirac
sequence
transformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910570167.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110261716A (zh
Inventor
翟明岳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Petrochemical Technology
Original Assignee
Guangdong University of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Petrochemical Technology filed Critical Guangdong University of Petrochemical Technology
Priority to CN201910570167.4A priority Critical patent/CN110261716B/zh
Publication of CN110261716A publication Critical patent/CN110261716A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110261716B publication Critical patent/CN110261716B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/62—Testing of transformers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis

Abstract

本发明的实施例公开一种基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法和系统，所述方法包括：步骤1，输入实测的振声信号序列S；步骤2，根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure DDA0002110718090000011
则在所述振声信号序列S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K个元素。

Description

基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法
技术领域
本发明涉及电力领域，特别是涉及一种变压器运行状态振声检测方法及系统。
背景技术
随着智能电网的高速发展，电力设备安全稳定运行显得尤其重要。目前，对超高压及以上电压等级的电力设备开展运行状态检测，尤其是对异常状态的检测显得愈加重要和迫切。电力变压器作为电力系统的重要组成部分，是变电站中最重要的电气设备之一，其可靠运行关系到电网的安全。
变压器运行状态检测的基本原理是提取变压器运行中的各个特征量，分析、辨识并跟踪特征量以此监测变压器的异常运行状态。当前变压器运行状态的常用检测方法中，包括检测局部放电的脉冲电流法和超声波检测法、检测绕组变形的频率响应法以及检测机械及电气故障的振动检测法等。这些检测方法主要检测变压器绝缘状况及机械结构状况，其中以变压器振动信号(振声)的检测最为全面，对于大部分变压器故障及异常状态均能有所反应。
虽然变压器振声检测方法在变压器运行状态监测中有着广泛的应用，且技术相对成熟，但是由于振声检测方法利用了变压器发出的振动信号，很容易受到环境噪声的影响，所以此方法在实际工作环境中应用时常常得不到令人满意的结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法和系统，所提出的方法利用了不同运行状态下变压器振声信号差值与背景噪声差值在狄拉克混合空间中的发生概率差异，提高了状态监测的性能。所提出的方法具有较好的鲁棒性，计算简单。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法，包括：
步骤1，输入实测的振声信号序列S；
步骤2，根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure BDA0002110718070000021
则在所述振声信号序列S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K 个元素。
基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测系统，包括：
获取模块，输入实测的振声信号序列S；
判断模块，根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure BDA0002110718070000022
则在所述振声信号序列 S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K个元素。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
虽然变压器振声检测方法在变压器运行状态监测中有着广泛的应用，且技术相对成熟，但是由于振声检测方法利用了变压器发出的振动信号，很容易受到环境噪声的影响，所以此方法在实际工作环境中应用时常常得不到令人满意的结果。本发明的目的是提供一种基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法和系统，所提出的方法利用了不同运行状态下变压器振声信号差值与背景噪声差值在狄拉克混合空间中的发生概率差异，提高了状态监测的性能。所提出的方法具有较好的鲁棒性，计算简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的流程示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明具体实施案例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法的流程示意图
图1为本发明基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法的流程示意图。如图1所示，所述的基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法具体包括以下步骤：
步骤1，输入实测的振声信号序列S；
步骤2，根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure BDA0002110718070000031
则在所述振声信号序列S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K 个元素。
所述步骤2之前，所述方法还包括：
步骤3，计算所述狄拉克混合概率ρK。
所述步骤3包括：
步骤301，生成振声信号差分序列，具体为：
ΔS＝[ΔS1,ΔS2,…,ΔSN-1]＝[S2-S1,S3-S2,…,SN-SN-1]
其中
ΔS：所述的振声信号差分序列，长度为N-1
ΔSn,n＝1,2,…,N-1:所述振声信号差分序列ΔS中第n个元素
Sn,n＝1,2,…,N：所述振声信号序列S中第n个元素
S＝[S1，S2，…，SN]:所述振声信号序列，长度为N
步骤302，计算狄拉克分布权重，具体为：
Figure BDA0002110718070000041
其中：
ωk，k＝1,2,…,N:狄拉克分布权重
Figure BDA0002110718070000042
为第一参数
Figure BDA0002110718070000043
为第二参数
Γ[*]：自变量为*的伽马函数
max(|ΔS1|,|ΔS2|,…,|ΔSi|):表示求取|ΔS1|,|ΔS2|,…,|ΔSi|中的最大值
步骤303，计算所述狄拉克混合概率ρK，具体为：
Figure BDA0002110718070000044
图2基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测系统的结构意图
图2为本发明基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测系统的结构示意图。如图2所示，所述基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测系统包括以下结构：
获取模块401，输入实测的振声信号序列S；
判断模块402，根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure BDA0002110718070000051
则在所述振声信号序列S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K个元素。
所述的系统，还包括：
计算模块403，计算所述狄拉克混合概率ρK。
下面提供一个具体实施案例，进一步说明本发明的方案
图3为本发明具体实施案例的流程示意图。如图3所示，具体包括以下步骤：
1.输入实测的振声信号数据序列
S＝[s1,s2,…,sN-1,sN]
其中：
S：实测振声信号数据序列，长度为N
si,i＝1,2,…,N:序号为i的实测振声信号
2.生成振声信号差分序列
ΔS＝[ΔS1,ΔS2,…,ΔSN-1]＝[S2-S1,S3-S2,…,SN-SN-1]
其中
ΔS：所述的振声信号差分序列，长度为N-1
ΔSn,n＝1,2,…,N-1:所述振声信号差分序列ΔS中第n个元素
Sn,n＝1,2,…,N：所述振声信号序列S中第n个元素
S＝[S1，S2，…，SN]:所述振声信号序列，长度为N
3.计算狄拉克分布权重
Figure BDA0002110718070000061
其中：
ωk，k＝1,2,…,N:狄拉克分布权重
Figure BDA0002110718070000062
为第一参数
Figure BDA0002110718070000063
为第二参数
Γ[*]：自变量为*的伽马函数
max(|ΔS1|,|ΔS2|,…,|ΔSi|):表示求取|ΔS1|,|ΔS2|,…,|ΔSi|中的最大值
4.计算狄拉克混合概率
Figure BDA0002110718070000064
5.判断变压器运行状态
根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure BDA0002110718070000065
则在所述振声信号序列S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K个元素。
本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。

Claims (1)

1.基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法，其特征在于，包括：
步骤1，输入实测的振声信号序列S；
步骤2，生成振声信号差分序列，具体为：
ΔS＝[ΔS1，ΔS2，…，ΔSN-1]＝[S2-S1，S3-S2，…，SN-SN-1]
其中
ΔS：所述的振声信号差分序列，长度为N-1
ΔSn，n＝1，2，…，N-1：所述振声信号差分序列ΔS中第n个元素
Sn，n＝1，2，…，N：所述振声信号序列S中第n个元素
S＝[S1，S2，…，SN]：所述振声信号序列，长度为N；
步骤3，计算狄拉克分布权重，具体为：
Figure FDA0002957657280000011
其中：
ωk，k＝1，2，…，N：狄拉克分布权重
Figure FDA0002957657280000012
为第一参数
Figure FDA0002957657280000013
为第二参数
Γ[*]：自变量为*的伽马函数
max(|ΔS1|，|ΔS2|，…，|ΔSi|)：表示求取|ΔS1|，|ΔS2|，…，|ΔSi|中的最大值；
步骤4，计算狄拉克混合概率ρK，具体为：
Figure FDA0002957657280000014
步骤5，根据狄拉克混合概率判断变压器运行状态；具体为：如果狄拉克混合概率
Figure FDA0002957657280000015
则在所述振声信号序列S的第K点，变压器处于非正常运行状态；否则，变压器处于正常运行状态；其中σ为振声信号差分序列的均方差；μ为所述振声信号差分序列的均值；ΔSK为所述振声信号差分序列中第K个元素。
CN201910570167.4A 2019-06-28 2019-06-28 基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法 Active CN110261716B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910570167.4A CN110261716B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910570167.4A CN110261716B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110261716A CN110261716A (zh) 2019-09-20
CN110261716B true CN110261716B (zh) 2021-05-04

Family

ID=67922527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910570167.4A Active CN110261716B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110261716B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112345065A (zh) * 2020-10-20 2021-02-09 华北电力大学 一种利用点处理模型的变压器运行状态振声检测方法和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03171647A (ja) * 1989-11-30 1991-07-25 Toshiba Corp 素子特性評価装置
DE10235907B4 (de) * 2002-08-06 2005-08-25 Doß, Rene Messvorrichtung und zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften von Fluiden, insbesondere der Viskosität, Dichte, Schallgeschwindigkeit, oder Kompressibilität
CN104570546A (zh) * 2015-02-02 2015-04-29 中国科学院大学 利用狄拉克点差频效应实现多方位电磁波低频转换的方法
CN106405237A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 长沙理工大学 一种应用于多通道电力系统信号中的低频振荡模式识别的分析方法
CN108760310A (zh) * 2018-07-02 2018-11-06 中国矿业大学 基于新型信噪比指标的随机共振滚动轴承故障诊断方法
CN109459131A (zh) * 2018-11-29 2019-03-12 郑州工程技术学院 一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03171647A (ja) * 1989-11-30 1991-07-25 Toshiba Corp 素子特性評価装置
DE10235907B4 (de) * 2002-08-06 2005-08-25 Doß, Rene Messvorrichtung und zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften von Fluiden, insbesondere der Viskosität, Dichte, Schallgeschwindigkeit, oder Kompressibilität
CN104570546A (zh) * 2015-02-02 2015-04-29 中国科学院大学 利用狄拉克点差频效应实现多方位电磁波低频转换的方法
CN106405237A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 长沙理工大学 一种应用于多通道电力系统信号中的低频振荡模式识别的分析方法
CN108760310A (zh) * 2018-07-02 2018-11-06 中国矿业大学 基于新型信噪比指标的随机共振滚动轴承故障诊断方法
CN109459131A (zh) * 2018-11-29 2019-03-12 郑州工程技术学院 一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CARRIER TRANSPORT IN QUANTUM DOT STRIJCTURES;A.V. Shulika等;《Proceedings of LFNM 2002. 4th International Workshop on Laser and Fiber-Optical Networks Modeling (IEEE Cat. No.02EX549)》;20020605;178-180 *
狄拉克加权和概率假设密度滤波器;刘宗香等;《信号处理》;20150531;第31卷(第5期);505-513 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110261716A (zh) 2019-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102103183B (zh) 用于现场冲击电压下局部放电测量装置及其信号处理方法
CN105137277B (zh) 一种变压器突发短路时绕组机械状态的诊断方法
CN106249076A (zh) 受谐波负载影响下的配电变压器状态检测方法及系统
CN110703149B (zh) 一种利用字符间距的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN111780867A (zh) 一种利用Frobenius模优化的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN109001592A (zh) 一种基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法
CN110261716B (zh) 基于狄拉克混合机制的变压器运行状态振声检测方法
CN111780868A (zh) 一种利用Jeffery差异量的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110161363B (zh) 基于主频表征量的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110286291B (zh) 一种利用主成分的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN111561992A (zh) 一种利用b抽样的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110632477A (zh) 一种利用Hilbert空间因子的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110702215B (zh) 一种利用回归树的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110146775B (zh) 基于功率比值的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110514295B (zh) 一种利用svd分解的变压器运行状态振声检测信号滤波方法和系统
CN101726674B (zh) 一种在线评估变电站绝缘在线监测系统的方法
CN110646691B (zh) 一种利用拉伸变换的变压器振声信号滤波方法和系统
CN110286289B (zh) 一种变压器振声检测信号滤波方法
CN110703144B (zh) 基于离散余弦变换的变压器运行状态检测方法和系统
CN112307998B (zh) 一种利用模式判决的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN112327084B (zh) 一种利用等距变换的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN111693831A (zh) 一种组合电器盆式绝缘子松动振动检测方法
CN112179484A (zh) 一种利用均值漂移的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN110794242A (zh) 一种利用固定字典表示因子的变压器运行状态振声检测方法和系统
CN112378834B (zh) 一种利用振动/声学信号监测gil中金属颗粒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant