[发明专利]用于变压器声学诊断的动态数据库形成方法及装置

说明书

本发明公开一种用于变压器声学诊断的动态数据库形成方法，包括如下步骤：采集变压器初始的背景噪声，获取初始背景噪声的特征频段；计算变压器在不同使用年限后的背景噪声特征频段；仿真获取变压器在不同故障类型下的噪声，获取各故障噪声对应的特征频段；将变压器在不同使用年限后的背景噪声与各故障类型对应的故障噪声进行合成，获取变压器在不同使用年限下各故障类型对应噪声的特征频段。本发明建立了用于变压器声学诊断的动态数据库，该动态数据库为变声器故障的快速检测提供可靠,便利的数据支撑，此外，该动态数据库考虑了时间对变压器结构的影响，同时基于仿真来获取各类故障的故障特征频率，提高了故障检测的精准度。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于变压器声学诊断的动态数据库形成方法及装置。

背景技术

可听声诊断技术是近年来发展起来的新型诊断技术，通过分析噪声频段为20Hz至20kHz的可听声信号判断变压器运行状态。现有的变压器故障诊断大多是基于自学习的方法进行，该类方法需要大量的变压器故障数据作为支撑，由于变压器故障的偶然性，很难获取各类故障的故障数据，更不用说大量的变压器故障数据，因此，现有的变压器诊断方法存在训练获样本取难、获取周期长的问题。

发明内容

本发明提供一种用于变压器声学诊断的动态数据库形成方法，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种用于变压器声学诊断的动态数据库形成方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、采集变压器初始背景噪声，获取初始背景噪声的特征频段，初始背景噪声是指出厂时刻的变压器背景噪声；

S2、背景噪声随时间变化，计算变压器在不同使用年限后的背景噪声特征频段；

S3、仿真获取变压器在不同故障类型下的噪声，即为故障噪声，获取各故障噪声对应的特征频段；

S4、将变压器在不同使用年限后的背景噪声与各故障对应故障噪声进行合成，获取变压器在不同使用年限下各故障类型对应噪声的特征频段，即获取了用于变压器声学诊断的动态数据库。

进一步的，不同使用年限后的背景噪声特征频段计算公式如下：

式中，E_(t)表示变压器在不同使用年限下的背景噪声特征频段，E₀是变压器的初始背景噪声的特征频段；t为变压器的使用时间，单位为年；T为衰减时间常数。

进一步的，在步骤S3之后还包括：

实时采集变压器当前噪声的特征频段，将该噪声的特征频段与该使用年限下的各故障类型对应的噪声特征频段进行比对，若变压器当前发出噪声的特征频段与某一故障类型对应的噪声特征频段的相似度大于设定阈值，则认定变压器发生对应类型的故障。

进一步的，衰减时间常数T通过预先标定的方式获取，所述衰减时间常数T的标定方法包括：对同种型号的变压器进行噪声测量，得到相同变压器不同使用时间下的噪声水平，将噪声水平、变压器的使用时间带入到公式(1)中，从而计算得到该型号变压器的衰减时间常数T。

本发明是这样实现的，一种用于变压器声学诊断的动态数据库形成装置，所述装置包括：

设置于变压器上的电容式声传感器，电容式声传感器用于采集变压器的噪声，将初始的背景噪声输出至特征频段解析单元；

集成于计算机的仿真单元，用于仿模拟真变压器的各类故障，输出各类故障对应的噪声至特征频段解析单元，

特征频段解析单元，用于获取输入噪声的特征频段，包括初始背景噪声的特征频段及各类故障对应噪声的特征频段，将初始背景噪声的特征频段输出至背景噪声预估单元，将各类故障对应噪声的特征频段输出至合成单元；