CN117129133B - 一种用于高压套管压力的在线监测方法及系统 - Google Patents

一种用于高压套管压力的在线监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高压套管在线监测技术领域，是一种用于高压套管压力的在线监测方法及系统。具体方法包括：采集高压套管运行状态下的压力数据，并对压力数据进行补偿优化；构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；并对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位。本发明降低了现有技术中对高压套管停机检测造成的停机损失，解决了现有技术中对高压套管的在线监测仅针对单一故障点分析、准确性低和时效性差的问题。

Description

一种用于高压套管压力的在线监测方法及系统
技术领域
本发明涉及高压套管在线监测技术领域，是一种用于高压套管压力的在线监测方法及系统。
背景技术
随着电网技术的持续改进与升级，人们对电力系统运行性能提出了更高要求。变压器是电力系统中常见的设备，用于将高压电能转换成低压电能，以供给各个用户。变压器的运行安全和稳定性对电力系统的正常运行至关重要。其中，变压器的高压套管是承载高压绕组和绝缘介质的重要部件。由于长期运行和环境因素的影响，高压套管可能会受到绝缘老化、腐蚀、磨损、局部放电等问题的困扰。为了确保变压器的安全运行，通过数据分析和处理来判断高压套管的健康状况，及时发现高压套管的异常情况，进行预警和维护，提高变压器的可靠性和寿命变得非常重要。
在现有已公开的发明技术中，如申请公开号为CN114325497A的中国专利公开了一种多参量高压套管在线监测装置，包括套管适配器和四合一套管油状态传感器均与套管状态采集单元连接；套管适配器，用于监测套管电容的泄露电流和套管电容高频脉冲对地局放电流信号；四合一套管油状态传感器，用于监测套管内部绝缘油的温度、压力、微水和氢气含量信号；套管状态采集单元，用于采集套管适配器和四合一套管油状态传感器监测到的信号；分析处理单元，用于基于套管状态采集单元采集的信号，基于多状态量对套管内部的各种故障进行诊断和预判。
又如申请公开号为CN109559872A的中国专利公开了带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕及其控制监测方法，通过监测胶囊压力、油枕油位和压缩机工作时间实现空气压缩机向胶囊内补充空气、逆止阀保压、限压阀防止压力过高的压力控制与异常情况监测功能，使胶囊保持恒定压力，补偿高压套管与油枕间的压力差。从而使高压套管端部油压处于正压状态，有效防止水分进入高压套管内部；在高压套管端部密封不良时将有油渗出，便于巡维人员检查；且可监测渗油、散热问题，提升变压器运行可靠性。上述专利在高压套管的在线监测中出现了故障定位不准的问题，且所用的故障诊断单元存在精度低的缺点。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中，对高压套管的压力监测需要停机来进行监测操作，导致降低生产效率；同时现有技术中还存在对高压套管的在线监测准确性低和时效性差的问题。为了达到上述目的，提出了一种用于高压套管压力的在线监测方法及系统。
本发明一种用于高压套管压力的在线监测方法的技术方案包括如下步骤：
S1：根据高压套管上分布的传感器，采集高压套管运行状态下的压力数据，通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端；
S2：通过负载补偿、液位补偿以及污染物补偿，补偿优化步骤S1中采集的所述高压套管运行状态下的压力数据；
S3：构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；
S4：对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；
S5：根据步骤S2-S4，对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位。
具体的，所述步骤S1中，所述压力数据加密传输包括如下具体步骤：
S101：构建多节点的高压套管压力运行状态下的压力数据传输的拓扑树状结构网，并对各个节点的数据故障进行修复；
S102：采用DES算法对所述压力数据进行加密与解密；
S103：通过组合各节点数据传输过程中的相对频差，对数据传输的前端和终端进行数据同步处理；
S104：进行高压套管压力运行状态下的压力数据的自动加密传输。
具体的，所述步骤S103中，相对频差的计算策略如下：
；
其中，为相对频差；E为数据传输带宽；
为拓扑树状结构网中，中心节点的载波频率；
为单个数据节点的传输递进时间差；
为压力数据的输出波与输入波之间的夹角。
具体的，所述步骤S2中，所述负载补偿包括：
；
其中，为高压套管的运行状态下第i个传感器采集的压力数据；/>为/>经过负载补偿后的压力数据；
为高压套管内绝缘油的温度系数；/>为变压器工作状态下的负载系数；N为高压套管上传感器的总个数；
为高压套管内第i个传感器采集的实时绝缘油油温；
为高压套管外的实时环境温度；
为高压套管所接变压器的额定负载；
为变压器的负载上限；/>为变压器的负载下限；
为高压套管内绝缘油的绝缘系数。
具体的，所述步骤S2中，液位补偿包括如下具体步骤：
S201：计算高压套管内绝缘油的补偿容积：
；
其中，S为补偿等效加压圆的圆面积；V为补偿容积；为高压套管内部电容芯子的长度；/>为圆周率；
d为高压套管内单位电容厚度；r为高压套管的油枕半径；
为高压套管的外径；/>为高压套管的内径；
S202：对进行液位补偿处理：
；
其中，为/>经液位补偿后的压力数据；/>为液位补偿系数。
具体的，所述步骤S2中，污染物补偿包括：
；
其中，为/>经污染物补偿后的压力数据；
D为高压套管内绝缘油的污染物浓度；
为高压套管内绝缘油的真空压力；
为绝缘油中污染物颗粒的表面液压张力；
为污染物补偿系数。
具体的，所述高压套管的有限元分析模型的构建包括如下具体步骤：
S301：对高压套管进行几何建模，高压套管内接线端子、电容芯子、均压环、支撑环以及法兰均为轴对称结构；
S302：确定高压套管的弹性模量、泊松比以及高压套管材料热膨胀系数，并对高压套管的几何模型进行网格划分，其中网格类型为3D四边形单元；
S303：对高压套管进行几何有限元非线性分析，其中积分方法为缩减积分法。
具体的，所述步骤S4中，对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割包括如下具体步骤：
S401：对高压套管的压力趋势图进行灰度转换以及去噪处理；
S402：进行初始阈值窗口分割，其中像素点的像素灰度值大于或等于临界阈值时，像素点被提取至前景区域，反之，像素点被提取至背景区域，并计算前景区域中像素点的分布密度，其中窗口的最大阈值为/>，临界阈值为A，窗口中心像素点的像素值为b；
S403：当存在像素点与初始阈值窗口的最大阈值之差小于等于c时，更新阈值窗口,循环执行步骤S402；
S404：计算分割误差K，当分割误差小于v时，停止循环。
具体的，所述步骤S402中，前景区域中像素点的分布密度的计算策略如下：
；
其中，x为前景区域中像素点的个数；S为前景区域的面积。
具体的，所述步骤S404中，分割误差K的计算策略如下：
；
其中，为阈值窗口中像素矩阵点的像素均值；
为前景区域与背景区域的面积的比值；/>为圆周率。
具体的，所述故障的位置定位包括：
当时，变压器的前景区域出现绝缘老化故障；
当时，变压器的前景区域出现放电故障；
当时，变压器的前景区域出现短路故障；
当时，变压器的前景区域出现绝缘击穿故障。
另外，本发明一种用于高压套管压力的在线监测系统，所述系统包括以下模块：数据的采集传输模块、数据补偿优化模块、数据趋势分析模块、动态阈值模块和故障定位模块；
所述数据的采集传输模块根据高压套管上分布的传感器，采集高压套管运行状态下的压力数据，通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端；
所述数据补偿优化模块通过负载补偿、液位补偿以及污染物补偿，补偿优化采集的所述高压套管运行状态下的压力数据；
所述数据趋势分析模块用于构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；
所述动态阈值模块用于对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；
所述故障定位模块用于对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位；
具体的，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行上述任一项所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法。
具体的，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项的一种用于高压套管压力的在线监测方法。
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
1、本发明通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端，压力数据的加密传输使得对高压套管在线监测的过程中，防止了未授权人员对电力设备信息的访问与篡改，保证了电力系统在在线监测过程中的稳定运行，也提高了高压套管压力数据的保密性和可靠性。
2、本发明对采集到的高压套管运行状态下的压力数据进行负载补偿、液位补偿和污染物补偿，减少了变压器系统负载、温度和污染物颗粒对压力数据造成的干扰和误差，提高了压力监测数据的可比性和鲁棒性。
3、本发明对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，相比于现有技术中的单一阈值监测，可根据实时采集到的压力数据来自适应调整阈值，能更好的适应环境和被检设备工作情况的改变。同时动态阈值监测对异常压力数据更加敏感，减少了自动预警的误报和错报，也提高了高压套管在线监测系统的报警精度。
4、本发明构建高压套管的有限元分析模型对高压套管的故障位置进行定位，是一种无损监测；有限元分析法将高压套管的几何模型细致地分为多个几何单元，并对每个几何单元进行多参数评估，使得高压套管物理结构的空间分辨率和故障定位精度均得到大幅提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例一的一种用于高压套管压力的在线监测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二的一种用于高压套管压力的在线监测系统的结构示意图；
图3为本发明实施例一的一种高压套管的压力趋势分析图；
图4为本发明实施例二的一种高压套管的压力趋势分析图；
图5为本发明实施例一的一种前景区域中像素点的分布图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例一：
如图1、3、5所示，本发明实施例的一种用于高压套管压力的在线监测方法，如图1所示，包括如下具体步骤：
在夏天对正在运行的工业变压器所接的高压油纸套管，进行在线监测，共有N=287个传感器监测点，具体步骤如下：
S1：根据高压套管上分布的传感器，采集高压套管运行状态下的压力数据，通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端；
所述步骤S1中，所述压力数据加密传输包括如下具体步骤：
S101：构建多节点的高压套管压力运行状态下的压力数据传输的拓扑树状结构网，并对各个节点的数据故障进行修复；
S102：采用DES算法对所述压力数据进行加密与解密；
S103：通过组合各节点数据传输过程中的相对频差，对数据传输的前端和终端进行数据同步处理；
S104：进行高压套管压力运行状态下的压力数据的自动加密传输。
所述步骤S103中，相对频差的计算策略如下：
；
其中，为相对频差；E为数据传输带宽；
为拓扑树状结构网中，中心节点的载波频率；
为单个数据节点的传输递进时间差；
为压力数据的输出波与输入波之间的夹角。
S2：通过负载补偿、液位补偿以及污染物补偿，补偿优化步骤S1中采集的所述高压套管运行状态下的压力数据；
步骤S2中，所述负载补偿包括：
；
其中，为高压套管的运行状态下第i个传感器采集的压力数据；/>为/>经过负载补偿后的压力数据；
为高压套管内绝缘油的温度系数，/>；
为变压器工作状态下的负载系数，/>；
N为高压套管上传感器的总个数；
为高压套管内第i个传感器采集的实时绝缘油油温；
为高压套管外的实时环境温度；
为高压套管所接变压器的额定负载；
为变压器的负载上限；/>为变压器的负载下限；
为高压套管内绝缘油的绝缘系数。
该工业变压器所接的高压油纸套管，额定负载为4587VA；
变压器的负载上限为6231VA；
变压器的负载下限为3200VA；
步骤S2中，液位补偿包括如下具体步骤：
S201：计算高压套管内绝缘油的补偿容积：
；
其中，S为补偿等效加压圆的圆面积；V为补偿容积；为高压套管内部电容芯子的长度；/>为圆周率；
d为高压套管内单位电容厚度；r为高压套管的油枕半径；
为高压套管的外径；/>为高压套管的内径；
S202：对进行液位补偿处理：
；
其中，为/>经液位补偿后的压力数据；
为液位补偿系数，/>。
步骤S2中，污染物补偿包括：
；
其中，为/>经污染物补偿后的压力数据；
D为高压套管内绝缘油的污染物浓度；
为高压套管内绝缘油的真空压力；
为绝缘油中污染物颗粒的表面液压张力；
为污染物补偿系数，/>。
S3：构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；
高压套管的有限元分析模型的构建包括如下具体步骤：
S301：对高压套管进行几何建模，高压套管内接线端子、电容芯子、均压环、支撑环以及法兰均为轴对称结构；
S302：确定高压套管的弹性模量、泊松比以及高压套管材料热膨胀系数，并对高压套管的几何模型进行网格划分，其中网格类型为3D四边形单元；
S303：对高压套管进行几何有限元非线性分析，其中积分方法为缩减积分法。
其中，缩减积分中的特解函数是高压套管标准工作状态下压力数据的均值边界函数。
S4：对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；
如图3所示，所述步骤S4中，对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割包括如下具体步骤：
S401：对高压套管的压力趋势图进行灰度转换以及去噪处理；
S402：进行初始阈值窗口分割，其中像素点的像素灰度值大于或等于临界阈值时，像素点被提取至前景区域，反之，像素点被提取至背景区域，并计算前景区域中像素点的分布密度，其中窗口的最大阈值为/>，临界阈值为A，窗口中心像素点的像素值为b；
S403：当存在像素点与初始阈值窗口的最大阈值之差小于等于c时，更新阈值窗口,循环执行步骤S402；
S404：计算分割误差K，当分割误差小于v时，停止循环。
其中，c和v的取值可由本技术领域人员根据高压套管的压力趋势图像确定。
如图5所示，所述步骤S402中，前景区域中像素点的分布密度的计算策略如下：
；
其中，x为前景区域中像素点的个数；S为前景区域的面积。
其中，计算该工业变压器所接的高压油纸套管的压力趋势分析图中，前景区域中像素点的分布密度。
所述步骤S404中，分割误差K的计算策略如下：
；
其中，为阈值窗口中像素矩阵点的像素均值；
为前景区域与背景区域的面积的比值；/>为圆周率。
S5：根据步骤S2-S4，对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位。
所述故障的位置定位包括：
当时，变压器的前景区域出现绝缘老化故障；
当时，变压器的前景区域出现放电故障；
当时，变压器的前景区域出现短路故障；
当时，变压器的前景区域出现绝缘击穿故障。
该工业变压器所接的高压油纸套管，符合，存在绝缘老化故障。
实施例二：
如图2、4所示，本发明实施例的一种用于高压套管压力的在线监测系统，如图2所示，包括如下模块：
数据的采集传输模块、数据补偿优化模块、数据趋势分析模块、动态阈值模块和故障定位模块；
在冬天对正在运行的居民电力变压器所接的高压瓷质套管，进行在线监测，共有N=196个传感器监测点，具体步骤如下：
所述数据的采集传输模块根据高压套管上分布的传感器，采集高压套管运行状态下的压力数据，通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端；
所述压力数据加密传输包括如下具体步骤：
S101：构建多节点的高压套管压力运行状态下的压力数据传输的拓扑树状结构网，并对各个节点的数据故障进行修复；
S102：采用DES算法对所述压力数据进行加密与解密；
S103：通过组合各节点数据传输过程中的相对频差，对数据传输的前端和终端进行数据同步处理；
S104：进行高压套管压力运行状态下的压力数据的自动加密传输。
所述相对频差的计算策略如下：
；
其中，为相对频差；E为数据传输带宽；
为拓扑树状结构网中，中心节点的载波频率；
为单个数据节点的传输递进时间差；
为压力数据的输出波与输入波之间的夹角。
所述数据补偿优化模块通过负载补偿、液位补偿以及污染物补偿，补偿优化采集的所述高压套管运行状态下的压力数据；
所述负载补偿包括：
；
其中，为高压套管的运行状态下第i个传感器采集的压力数据；/>为/>经过负载补偿后的压力数据；
为高压套管内绝缘油的温度系数，/>；
为变压器工作状态下的负载系数，/>；
N为高压套管上传感器的总个数；
为高压套管内第i个传感器采集的实时绝缘油油温；
为高压套管外的实时环境温度；
为高压套管所接变压器的额定负载；
为变压器的负载上限；/>为变压器的负载下限；
为高压套管内绝缘油的绝缘系数。
该居民电力变压器所接的高压瓷质套管，额定负载为2587VA；
变压器的负载上限为4231VA；
变压器的负载下限为2100VA；
液位补偿包括如下具体步骤：
S201：计算高压套管内绝缘油的补偿容积：
；
其中，S为补偿等效加压圆的圆面积；V为补偿容积；为高压套管内部电容芯子的长度；/>为圆周率；
d为高压套管内单位电容厚度；r为高压套管的油枕半径；
为高压套管的外径；/>为高压套管的内径；
S202：对进行液位补偿处理：
；
其中，为/>经液位补偿后的压力数据；
为液位补偿系数，/>。
污染物补偿包括：
；
其中，为/>经污染物补偿后的压力数据；
D为高压套管内绝缘油的污染物浓度；
为高压套管内绝缘油的真空压力；
为绝缘油中污染物颗粒的表面液压张力；
为污染物补偿系数，/>。
所述数据趋势分析模块用于构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；
高压套管的有限元分析模型的构建包括如下具体步骤：
S301：对高压套管进行几何建模，高压套管内接线端子、电容芯子、均压环、支撑环以及法兰均为轴对称结构；
S302：确定高压套管的弹性模量、泊松比以及高压套管材料热膨胀系数，并对高压套管的几何模型进行网格划分，其中网格类型为3D四边形单元；
S303：对高压套管进行几何有限元非线性分析，其中积分方法为缩减积分法。
所述动态阈值模块用于对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；
如图4所示，对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割包括如下具体步骤：
S401：对高压套管的压力趋势图进行灰度转换以及去噪处理；
S402：进行初始阈值窗口分割，其中像素点的像素灰度值大于或等于临界阈值时，像素点被提取至前景区域，反之，像素点被提取至背景区域，并计算前景区域中像素点的分布密度，其中窗口的最大阈值为/>，临界阈值为A，窗口中心像素点的像素值为b；
S403：当存在像素点与初始阈值窗口的最大阈值之差小于等于c时，更新阈值窗口,循环执行步骤S402；
S404：计算分割误差K，当分割误差小于v时，停止循环。
其中，c和v的取值可由本技术领域人员根据高压套管的压力趋势图像确定。
所述前景区域中像素点的分布密度的计算策略如下：
；
其中，x为前景区域中像素点的个数；S为前景区域的面积。
其中，计算该居民电力变压器所接的高压瓷质套管的压力趋势分析图中，前景区域中像素点的分布密度。
所述分割误差K的计算策略如下：
；
其中，为阈值窗口中像素矩阵点的像素均值；
为前景区域与背景区域的面积的比值；/>为圆周率。
所述故障定位模块用于对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位；
所述故障的位置定位包括：
当时，变压器的前景区域出现绝缘老化故障；
当时，变压器的前景区域出现放电故障；
当时，变压器的前景区域出现短路故障；
当时，变压器的前景区域出现绝缘击穿故障。
该居民电力变压器所接的高压瓷质套管，符合，存在短路故障。
实施例三：
本实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行上述任一项所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法。
本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项的一种用于高压套管压力的在线监测方法。
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
1、本发明通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端，压力数据的加密传输使得对高压套管在线监测的过程中，防止了未授权人员对电力设备信息的访问与篡改，保证了电力系统在在线监测过程中的稳定运行，也提高了高压套管压力数据的保密性和可靠性。
2、本发明对采集到的高压套管运行状态下的压力数据进行负载补偿、液位补偿和污染物补偿，减少了变压器系统负载、温度和污染物颗粒对压力数据造成的干扰和误差，提高了压力监测数据的可比性和鲁棒性。
3、本发明对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，相比于现有技术中的单一阈值监测，可根据实时采集到的压力数据来自适应调整阈值，能更好的适应环境和被检设备工作情况的改变。同时动态阈值监测对异常压力数据更加敏感，减少了自动预警的误报和错报，也提高了高压套管在线监测系统的报警精度。
4、本发明构建高压套管的有限元分析模型对高压套管的故障位置进行定位，是一种无损监测；有限元分析法将高压套管的几何模型细致地分为多个几何单元，并对每个几何单元进行多参数评估，使得高压套管物理结构的空间分辨率和故障定位精度均得到大幅提高。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，所述方法包括如下具体步骤：
S1：根据高压套管上分布的传感器，采集高压套管运行状态下的压力数据，通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端；
S2：通过负载补偿、液位补偿以及污染物补偿，补偿优化步骤S1中采集的所述高压套管运行状态下的压力数据；
S3：构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；
S4：对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；
S5：根据步骤S2-S4，对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位；
步骤S2中，所述负载补偿包括：
；
其中，为高压套管的运行状态下第i个传感器采集的压力数据；/>为/>经过负载补偿后的压力数据；
为高压套管内绝缘油的温度系数；/>为变压器工作状态下的负载系数；N为高压套管上传感器的总个数；
为高压套管内第i个传感器采集的实时绝缘油油温；
为高压套管外的实时环境温度；
为高压套管所接变压器的额定负载；
为变压器的负载上限；/>为变压器的负载下限；
为高压套管内绝缘油的绝缘系数；
步骤S2中，所述液位补偿包括如下具体步骤：
S201：计算高压套管内绝缘油的补偿容积：
；
其中，S为补偿等效加压圆的圆面积；V为补偿容积；为高压套管内部电容芯子的长度；为圆周率；
d为高压套管内单位电容厚度；r为高压套管的油枕半径；
为高压套管的外径；/>为高压套管的内径；
S202：对进行液位补偿处理：
；
其中，为/>经液位补偿后的压力数据；/>为液位补偿系数；
步骤S2中，所述污染物补偿包括：
；
其中，为/>经污染物补偿后的压力数据；
D为高压套管内绝缘油的污染物浓度；
为高压套管内绝缘油的真空压力；
为绝缘油中污染物颗粒的表面液压张力；
为污染物补偿系数；
步骤S4中，所述对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割包括如下具体步骤：
S401：对高压套管的压力趋势图进行灰度转换以及去噪处理；
S402：进行初始阈值窗口分割，其中像素点的像素灰度值大于或等于临界阈值时，像素点被提取至前景区域，反之，像素点被提取至背景区域，并计算前景区域中像素点的分布密度，其中窗口的最大阈值为/>，临界阈值为A，窗口中心像素点的像素值为b；
S403：当存在像素点与初始阈值窗口的最大阈值之差小于等于c时，更新阈值窗口,循环执行步骤S402；
S404：计算分割误差K，当分割误差小于v时，停止循环。
2.根据权利要求1所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，步骤S1中，所述压力数据加密传输包括如下具体步骤：
S101：构建多节点的高压套管压力运行状态下的压力数据传输的拓扑树状结构网，并对各个节点的数据故障进行修复；
S102：采用DES算法对所述压力数据进行加密与解密；
S103：通过组合各节点数据传输过程中的相对频差，对数据传输的前端和终端进行数据同步处理；
S104：进行高压套管压力运行状态下的压力数据的自动加密传输。
3.根据权利要求2所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，步骤S103中，相对频差的计算策略如下：
；
其中，为相对频差；E为数据传输带宽；
为拓扑树状结构网中，中心节点的载波频率；
为单个数据节点的传输递进时间差；
为压力数据的输出波与输入波之间的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，所述高压套管的有限元分析模型的构建包括如下具体步骤：
S301：对高压套管进行几何建模，高压套管内接线端子、电容芯子、均压环、支撑环以及法兰均为轴对称结构；
S302：确定高压套管的弹性模量、泊松比以及高压套管材料热膨胀系数，并对高压套管的几何模型进行网格划分，其中网格类型为3D四边形单元；
S303：对高压套管进行几何有限元非线性分析，其中积分方法为缩减积分法。
5.根据权利要求4所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，步骤S402中，所述前景区域中像素点的分布密度的计算策略如下：
；
其中，x为前景区域中像素点的个数；S为前景区域的面积。
6.根据权利要求5所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，步骤S404中，所述分割误差K的计算策略如下：
；
其中，为阈值窗口中像素矩阵点的像素均值；
为前景区域与背景区域的面积的比值；/>为圆周率。
7.根据权利要求6所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法，其特征在于，所述故障的位置定位包括：
当时，变压器的前景区域出现绝缘老化故障；
当时，变压器的前景区域出现放电故障；
当时，变压器的前景区域出现短路故障；
当时，变压器的前景区域出现绝缘击穿故障。
8.一种用于高压套管压力的在线监测系统，基于如权利要求1-7中任一项所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法实现，其特征在于，所述系统包括以下模块：数据的采集传输模块、数据补偿优化模块、数据趋势分析模块、动态阈值模块和故障定位模块；
所述数据的采集传输模块根据高压套管上分布的传感器，采集高压套管运行状态下的压力数据，通过无线通信将压力数据加密传输至在线监测终端；
所述数据补偿优化模块通过负载补偿、液位补偿以及污染物补偿，补偿优化采集的所述高压套管运行状态下的压力数据；
所述数据趋势分析模块用于构建高压套管的有限元分析模型，模拟高压套管运行状态下因绝缘油压力改变导致的形变过程，并绘制高压套管的压力趋势图；
所述动态阈值模块用于对高压套管的压力趋势图进行动态阈值分割，对异常压力值点配置自动报警装置；
所述故障定位模块用于对工作运行下的高压套管所接变压器的故障进行位置定位。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述设备执行实现如权利要求1-7中任一项所述的一种用于高压套管压力的在线监测方法的操作。
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