[发明专利]基于深度拟合建立频域介电响应特征指纹数据库的方法

说明书

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，具体公开了一种基于深度拟合建立频域介电响应特征指纹数据库的方法，包括：获取变压器固体绝缘的频域介电谱；分别提取频域介电响应特性对变压器固体绝缘老化及受潮状态敏感的频段；对提取到的不同频段分别进行积分运算得到FDS曲线的积分值；根据积分值获取介电响应特征指纹；对介电响应特征指纹与其相对应的绝缘状态一一对应，置于同一空间维度中获取介电响应特征指纹变化的规律并进行深度拟合，以建立能够计算任意绝缘状态所对应的介电响应特征指纹的通用模型；利用通用模型建立频域介电响应特征指纹数据库。该方法可以在不制备任何样本的前提下利用模型计算得频域介电响应特征指纹。

技术领域

本发明属于高电压与绝缘技术领域，特别涉及一种基于深度拟合建立频域介电响应特征指纹数据库的方法。

背景技术

变压器作为电力系统中的大型关键设备，其固体绝缘性能的优劣关系到整个电力系统的稳定及安全运行。因此，对变压器固体绝缘状态的老化及受潮状态诊断具有十分重要的理论及实践意义。

近年来，基于频域介电响应技术的变压器固体绝缘状态诊断法因其具有对绝缘状态敏感且更适用于现场测试等优点而受到广泛关注。研究指出：传统的基于频域介电谱(FDS)技术的解耦分析法在运用过程中面临着诸多难题，如难以有效区分绝缘老化与受潮单独对FDS造成的影响以及频谱解耦结果由于拟合算法的不同往往不唯一等。为克服上述难题，基于灰色关联度分析的频域介电响应特征指纹数据库匹配法被提出。然而，现有特征指纹数据库匹配法通过预先制备大量具有不同绝缘状态的样本，通过提取其频域介电响应特征指纹进而建立数据库。然而，上述方法不仅费时费力而且扩充困难，不具有灵活性以及通用性。且面临以下缺点而限制了其发展与推广。

①受人员操作水平及样品制备精度的影响，制备一个能够准确代表不同标准绝缘状态的样本是一项十分困难的工作；

②受人工物力以及样品制作周期的影响，构建一个指纹数量充足且种类齐全的数据库也是一项非常困难的工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于深度拟合建立频域介电响应特征指纹数据库的方法，该方法可以在不制备任何样本的前提下利用模型计算得到变压器固体绝缘在任意绝缘状态下所对应的频域介电响应特征指纹，在使用之中更加灵活简便、省时省力。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于深度拟合建立频域介电响应特征指纹数据库的方法，包括：

1)对变压器固体绝缘进行频域介电响应测试以得到其频域介电谱；

2)对所述频域介电谱的FDS曲线进行频谱分析，分别提取频域介电响应特性对变压器固体绝缘老化及受潮状态敏感的频段；

3)对提取到的不同频段分别进行积分运算，得到不同频段范围内的FDS曲线的积分值；

4)对所述积分值进行数值维度变换处理，并将处理后的积分值作为表征变压器固体绝缘老化及受潮状态的介电响应特征指纹；

5)对所述介电响应特征指纹与其相对应的绝缘状态一一对应，并置于同一空间维度中获取介电响应特征指纹的数值随绝缘状态变化的规律；

6)对介电响应特征指纹数值随绝缘状态变化的规律进行深度拟合，以建立能够计算任意绝缘状态所对应的介电响应特征指纹的通用模型；

7)利用所述通用模型建立用于变压器固体绝缘状态综合评估的频域介电响应特征指纹数据库。

优选的，上述技术方案中，步骤1)中的频域介电谱由介电响应测试仪测试得到，其中，测试电压为10～500V，测试频率为1E-4Hz～1E4Hz，测试温度范围为-20℃-120℃，油浸渍绝缘纸/纸板的厚度为0.1mm-6mm且水分为0.5％-7％，油浸渍绝缘纸/纸板的聚合度为250-1400。