本發(fā)明涉及變壓器繞組狀態(tài)評(píng)估，尤其涉及一種變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、變壓器對(duì)于電能的產(chǎn)生、輸送、分配以及最終使用中都扮演著至關(guān)重要的角色。確保其性能的穩(wěn)定性和可靠性對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行是不可或缺的。眾多研究指出，變壓器的故障大多源自其繞組的損傷。這些繞組損傷可能源自運(yùn)輸和安裝過(guò)程中的機(jī)械性負(fù)荷，或是在運(yùn)行期間遭遇的電氣應(yīng)力。微小的初始故障會(huì)使變壓器處于不利的工作狀態(tài)，從而引發(fā)一系列的累計(jì)效應(yīng)，加速其損壞過(guò)程。因此，對(duì)變壓器繞組運(yùn)行狀態(tài)的及時(shí)診斷能夠有效防止變壓器意外故障的發(fā)生、確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2、對(duì)于高頻信號(hào)，變壓器的繞組可以被理解為一個(gè)復(fù)雜的二端口網(wǎng)絡(luò)，由電阻、電感和電容等元件組成。當(dāng)繞組發(fā)生故障時(shí)，這些元件的參數(shù)，特別是電感和電容的值，會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。這種變化會(huì)進(jìn)一步影響二端口網(wǎng)絡(luò)模型的傳遞函數(shù)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性發(fā)生變化。因此，現(xiàn)有技術(shù)中主要通過(guò)分析繞組的頻率響應(yīng)特性的變化，來(lái)評(píng)估繞組是否存在故障。但是，采用頻率響應(yīng)法測(cè)試評(píng)估繞組是否存在故障時(shí)，很容易受到臨近電磁場(chǎng)的干擾，從而導(dǎo)致評(píng)估不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)評(píng)估方法。

2、一種變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)評(píng)估方法，所述方法包括：

3、獲取變壓器的高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)和中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)；

4、判斷所述高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)和中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)中，是否存在擾動(dòng)信號(hào)；

5、在所述高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)和中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)中，存在擾動(dòng)信號(hào)的情況下，確定所述擾動(dòng)信號(hào)是否為有效擾動(dòng)信號(hào)；

6、在確定所述擾動(dòng)信號(hào)為有效擾動(dòng)信號(hào)的情況下，將所述有效擾動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)為輸入信號(hào)，中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)為輸出信號(hào)，獲取變壓器幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)不同頻率下的幅值；

7、獲取所述變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)正常時(shí)的幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)不同頻率下的幅值；

8、對(duì)所述變壓器幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)不同頻率下的幅值和所述變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)正常時(shí)的幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)不同頻率下的幅值進(jìn)行作差，得到差異向量；

9、通過(guò)對(duì)所述差異向量進(jìn)行分段和編號(hào)，得到分位箱編號(hào)向量；

10、根據(jù)所述分位箱編號(hào)向量，構(gòu)造轉(zhuǎn)移矩陣；

11、根據(jù)所述轉(zhuǎn)移矩陣中的每個(gè)矩陣值和轉(zhuǎn)移矩陣的均值，確定轉(zhuǎn)移矩陣二階矩、正偏移系數(shù)、負(fù)偏移系數(shù)和平穩(wěn)偏移系數(shù)；

12、通過(guò)所述轉(zhuǎn)移矩陣二階矩、正偏移系數(shù)、負(fù)偏移系數(shù)和平穩(wěn)偏移系數(shù)，確定狀態(tài)評(píng)估因子；

13、根據(jù)所述狀態(tài)評(píng)估因子對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，獲取評(píng)估結(jié)果；

14、其中，所述獲取變壓器的高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)和中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)，具體包括：

15、搭建變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)評(píng)估平臺(tái)；所述變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)評(píng)估平臺(tái)，包括接地極、中性點(diǎn)電壓傳感器、中性點(diǎn)套管、變壓器高壓側(cè)a相套管、變壓器高壓側(cè)b相套管、變壓器高壓側(cè)c相套管、變壓器高壓側(cè)a相電壓傳感器、變壓器高壓側(cè)b相電壓傳感器、變壓器高壓側(cè)c相電壓傳感器、變壓器低壓側(cè)a相套管、變壓器低壓側(cè)b相套管、變壓器低壓側(cè)c相套管、變壓器高壓側(cè)a相母線(xiàn)、變壓器高壓側(cè)b相母線(xiàn)、變壓器高壓側(cè)c相母線(xiàn)、高通慮波器、信號(hào)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、變壓器；通過(guò)所述變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)評(píng)估平臺(tái)，獲取變壓器的高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)和中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)；

16、其中，所述在所述高壓側(cè)母線(xiàn)處的電壓信號(hào)和中性點(diǎn)處的電壓信號(hào)中，存在擾動(dòng)信號(hào)的情況下，確定所述擾動(dòng)信號(hào)是否為有效擾動(dòng)信號(hào)，具體包括：

17、計(jì)算擾動(dòng)信號(hào)的峰值時(shí)間和半峰值時(shí)間；

18、在所述擾動(dòng)信號(hào)的峰值時(shí)間小于第一峰值閾值且半峰值時(shí)間小于第二峰值閾值的情況下，確定所述擾動(dòng)信號(hào)為有效擾動(dòng)信號(hào)；

19、其中，所述分位箱編號(hào)向量，具體為：

20、

21、di＝xi-yi(i＝1,2,3...n)

22、其中，mi為第i個(gè)分位箱編號(hào)向量，m為分位箱個(gè)數(shù)，q為分位箱寬度，di為第i個(gè)差異向量，max(d)為差異向量的最大值，min(d)為差異向量的最小值，xi為變壓器幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)不同頻率下的幅值，yi為變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)正常時(shí)的幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)不同頻率下的幅值，n為幅頻響應(yīng)曲線(xiàn)的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)；

23、其中，所述轉(zhuǎn)移矩陣，具體為：

24、

25、其中，w為轉(zhuǎn)移矩陣，wmm為轉(zhuǎn)移矩陣中的每個(gè)矩陣值；

26、其中，所述轉(zhuǎn)移矩陣二階矩，具體為：

27、

28、其中，c1為轉(zhuǎn)移矩陣二階矩，wij為轉(zhuǎn)移矩陣中的矩陣值，表示分位箱編號(hào)向量中mk＝i且mk+1＝j(luò)(k＝1,2,3…n-1)的組合個(gè)數(shù)，為轉(zhuǎn)移矩陣的均值；

29、所述正偏移系數(shù)，具體為：

30、

31、其中，c2為正偏移系數(shù)；

32、所述負(fù)偏移系數(shù)，具體為：

33、

34、其中，c3為負(fù)偏移系數(shù)；

35、所述平穩(wěn)偏移系數(shù)，具體為：

36、

37、其中，c4為平穩(wěn)偏移系數(shù)，wii為轉(zhuǎn)移矩陣中的矩陣值，表示分位箱編號(hào)向量中mk＝i且mk+1＝i(k＝1,2,3…n-1)的組合個(gè)數(shù)，wj，j+i為轉(zhuǎn)移矩陣中的矩陣值，表示分位箱編號(hào)向量中mk＝j(luò)且mk+1＝j(luò)+i(k＝1,2,3…n-1)的組合個(gè)數(shù)，wj，j-i為轉(zhuǎn)移矩陣中的矩陣值，表示分位箱編號(hào)向量中mk＝j(luò)且mk+1＝j(luò)-i(k＝1,2,3…n-1)的組合個(gè)數(shù)；

38、其中，所述狀態(tài)評(píng)估因子包括第一狀態(tài)評(píng)估因子、第二狀態(tài)評(píng)估因子和第三狀態(tài)評(píng)估因子；

39、所述第一狀態(tài)評(píng)估因子，具體為：

40、

41、其中，η1為第一狀態(tài)評(píng)估因子；

42、所述第二狀態(tài)評(píng)估因子，具體為：

43、

44、其中，η2為第二狀態(tài)評(píng)估因子；

45、所述第三狀態(tài)評(píng)估因子，具體為：

46、

47、其中，η3為第三狀態(tài)評(píng)估因子；

48、其中，所述根據(jù)所述狀態(tài)評(píng)估因子對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，獲取評(píng)估結(jié)果，具體包括：

49、在第一狀態(tài)評(píng)估因子小于第一評(píng)估閾值、第二狀態(tài)評(píng)估因子小于第二評(píng)估閾值、第三狀態(tài)評(píng)估因子小于第二評(píng)估閾值的情況下，評(píng)估變壓器狀態(tài)良好；

50、在第一狀態(tài)評(píng)估因子大于等于第一評(píng)估閾值且小于第三評(píng)估閾值、第二狀態(tài)評(píng)估因子大于等于第二評(píng)估閾值且小于等于第一評(píng)估閾值、第三狀態(tài)評(píng)估因子小于第二評(píng)估閾值的情況下，評(píng)估變壓器出現(xiàn)鼓包翹曲故障；

51、在第一狀態(tài)評(píng)估因子大于等于第一評(píng)估閾值且小于第三評(píng)估閾值、第二狀態(tài)評(píng)估因子小于第二評(píng)估閾值、第三狀態(tài)評(píng)估因子大于等于第二評(píng)估閾值且小于等于第一評(píng)估閾值的情況下，評(píng)估變壓器出現(xiàn)軸向移位故障；

52、在第二狀態(tài)評(píng)估因子大于等于第一評(píng)估閾值，或者是第三狀態(tài)評(píng)估因子大于等于第一評(píng)估閾值的情況下，評(píng)估變壓器出現(xiàn)餅間短路故障。

53、采用本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果：

54、本發(fā)明基于擾動(dòng)信號(hào)獲取頻響曲線(xiàn)來(lái)評(píng)估變壓器在線(xiàn)繞組狀態(tài)，能夠?qū)ψ儔浩骼@組狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和變壓器的迅速檢修，對(duì)于維持整個(gè)能源供應(yīng)的連續(xù)性至關(guān)重要。