[发明专利]一种用伪随机序列辨识电力变压器绕组状态的方法

说明书

技术领域

本发明属于高电压技术领域，具体涉及一种用伪随机序列辨识电力变压器绕组状态的方法。

背景技术

随着电网的不断增长，系统中短路电流、短路容量加大，在运的电力变压器、电抗器等设备发生短路类型的故障所经受的情况时有发生，它们的绕组也必将更加容易遇到变形等故障，绕组状态即绕组与正常状态下是否发生变形，它是变压器运行状态的一个基本标志。在现有的变压器绕组检测方法有，短路阻抗法、低压脉冲法、频率响应法等，其中短路阻抗法相对操作简单，有成型设备用于现场，但可应用范围窄，灵敏度欠佳。低压脉冲法反应灵敏，准确度高，但在现场使用时抗干扰能力不足，重复性不好，且还没有形成国家标准和广泛应用的设备。频率响应法相对低压脉冲法的灵敏度有所降低，但稳定性好，可重复性高，国内外也依据频率响应法的原理生产了多种型号的专门测试仪器可供变压器运行和生产单位选购使用，目前频率响应法被认为是最可靠的绕组变形测试技术。

然而频率响应法（FRA法）在使用时依然存在问题：1）FRA测试系统的信号源在单频输出时，一般连续输出多个周波，并用中间部分激励和响应信号来分析；然后在下一个频点上测试分析；这导致一次FRA法的测量时间长，这样不利于数据的快速处理。2）分析及诊断技术需要大量的历史频率响应图形。当两条幅值有较大差别而曲线形状很近似的频响曲线，依据相关系数进行判定时很容易产生错判，除此之外，有些工程技术人员面对频率响应法获得的数据可以依靠自身的经验提高判断的可靠性，但依靠专业人员的经验判断缺点显而易见，此法对于人员要求很高，若无丰富现场经验很难做出判断，而不同的技术人员的判断会存在差异，确定是否变形难于设定统一标准。对部分频段及全频段进行分析，用相关系数和均方差值作为检测变压器绕组变形的特征量。占用的存储空间大。而且对有微小局部差异的图形数据，可得出相同的特征量值和判断，若这微小局部差异反应绕组状况和趋势，则可能造成误判和错判，也即是说，基于图形的分析技术较不敏感。因此，提出一种新的能够更加快速准确的绕组变形检测技术是有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用伪随机序列辨识电力变压器绕组状态的方法，其具有测量时间短，易于准确判断电力变压器绕组状态的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明包括以下步骤：

1）采用伪随机序列中的M序列作为信号源，对绕组系统激励后，用双通道数字采集设备采集输入、输出信号；

2）根据输入、输出信号计算得到绕组系统的脉冲响应传递函数；

3）根据绕组系统的脉冲响应传递函数以及脉冲响应传递函数的衍生参数来描述绕组状态，进而判断变压器绕组是否发生变形。

所述步骤1）中M序列的时钟频率为500kHz到6MHz，级数为7阶到13阶。

所述步骤2）中脉冲响应传递函数通过以下过程计算得到：根据维纳-霍夫积分方程，通过输入信号的自相关函数、输入与输出函数的互相关函数计算，得到脉冲响应采样瞬时的信息序列，进而得到脉冲响应传递函数。

所述步骤2）中脉冲响应传递函数G(s)表示为：