[发明专利]变压器工作状态检测方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种变压器工作状态检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多段变压器的标准声音信号，其中，所述标准声音信号是指变压器在正常运行情况下的历史声音信号；

对各所述标准声音信号进行离散傅里叶变换，并获取各所述标准声音信号的频谱分量幅值，形成频谱矩阵；

对所述频谱矩阵进行归一化处理，得到归一化频谱矩阵；

根据预设的算法对所述归一化频谱矩阵进行分解，从所述归一化频谱矩阵中提取历史基矩阵，包括：建立预设历史基矩阵和预设系数矩阵，其中，所述预设历史基矩阵的行数与所述归一化频谱矩阵的行数相同，所述预设历史基矩阵的列数与所述预设系数矩阵的行数相同，所述预设系数矩阵的列数与所述归一化频谱矩阵的列数相同；对所述预设系数矩阵进行初始化迭代计算，得到中间系数矩阵，其中，所述中间系数矩阵内的所有元素均为正值；对所述预设历史基矩阵和所述中间系数矩阵进行迭代计算，直至所述预设历史基矩阵和所述中间系数矩阵乘积与所述归一化频谱矩阵的误差小于预设误差限值，得到所述历史基矩阵；其中，所述历史基矩阵是指表征所述标准声音信号的特征的矩阵；

获取待测试变压器的声音信号的频谱分量；

根据所述历史基矩阵采用正交匹配跟踪算法计算所述频谱分量的重构分量；

根据所述重构分量判断所述待测试变压器的工作状态，包括：获取所述待测试变压器的声音信号的频谱分量与所述重构分量的相对误差模值；若所述相对误差模值小于预设误差阈值，则所述待测试变压器运行正常；否则，所述待测试变压器运行异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述预设系数矩阵进行初始化迭代计算，得到中间系数矩阵，包括：

对所述预设系数矩阵进行初始化，得到初始化系数矩阵；

对所述初始化系数矩阵进行迭代计算，得到所述中间系数矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述预设系数矩阵进行初始化，得到初始化系数矩阵，包括：

根据公式S_j＝{s_ij}得到所述初始化系数矩阵，其中，S_j为所述初始化系数矩阵第j列向量的初始值；

S_j＝{s_ij}i＝1,2,…,r,j＝1,2,…,N

R＝rand(r,N)

s_ij为向量S_j的元素，N为所述初始化系数矩阵的列数，r为所述初始化系数矩阵的行数，且有r＜P，P为所述归一化频谱矩阵的行数，矩阵R为行数为r，列数为N的随机矩阵，R的元素为0～1之间随机数，R_ij为矩阵R的第i行第j列元素，L₁为向量S_j的一阶范数，S_h为所述初始化系数矩阵的系数分布参数，且0＜S_h＜1。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述初始化系数矩阵进行迭代计算，得到所述中间系数矩阵，包括：

建立集合Z，并对所述集合Z赋初值，令Z＝{}；

从第一列开始至最后一列依次对所述初始化系数矩阵中的各列向量S_j(j＝1,2,…,N)通过公式(1)进行迭代计算：

其中，S_j(k)为第k次迭代后向量S_j的值，m_k为第k次迭代后的系数分配向量,m_ik为向量m_k的元素，S_j(k+1)为第k+1次迭代后向量S_j的值，γ的取值使得向量S_j(k+1)满足||S_j(k+1)||₂＝1；

判断向量S_j(k+1)的元素s_ij(k+1)是否满足

若否，则令

Z＝ZU{i|s_ij(k+1)＜0}

重新通过公式(1)进行迭代计算，其中，Z为向量S_j(k+1)中的负数元素所在行的序号组成的集合；

若是，则停止迭代，得到所述中间系数矩阵。