[发明专利]一种变压器绕组状态检测方法及装置

权利要求书

1.一种变压器绕组状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对变压器绕组进行扫频激振试验，获取变压器绕组的当前振动频响曲线；

根据所述当前振动频响曲线，获取当前振动频响矩阵Y_N×M；

将所述当前振动频响矩阵Y_N×M归一化；

根据历史变压器绕组振动频响曲线，获得历史振动频响曲线的归一化历史振动频响矩阵X_N×M，并将所述归一化历史振动频响矩阵X_N×M分解获得历史频响基矩阵W；

根据归一化后的所述当前振动频响矩阵Y_N×M和所述历史频响基矩阵W，计算统计量E²；根据所述统计量E²，计算获得所述统计量E²的元素平均值和上限值ε²；

判断所述元素平均值与所述上限值ε²的大小，如果所述元素平均值大于或等于所述上限值ε²，则判断变压器绕组异常；或者，如果所述元素平均值小于所述上限值ε²，则判断变压器绕组正常。

2.根据权利要求1所述的变压器绕组状态检测方法，其特征在于，所述对变压器进行扫频激振试验，获取变压器绕组的当前振动频响曲线，包括：

在变压器箱壁上设置多个振动传感器；

将变压器的低压绕组短接；

向变压器的高压绕组注入恒流变频激励信号，并将所述恒流变频激励信号的频率从一预设初始频率扫频至一预设终止频率；

根据所述振动传感器采集获取的振动信号，获得与所述振动传感器位置对应的当前振动频响曲线。

3.根据权利要求1所述的变压器绕组状态检测方法，其特征在于，所述将所述归一化历史振动频响矩阵分解X_N×M获得历史频响基矩阵W，包括：

将所述归一化历史振动频响矩阵分解X_N×M为矩阵W_N×L和矩阵H_L×M，所述矩阵W_N×L和矩阵H_L×M中的元素均大于或等于零，且所述归一化历史振动频响矩阵X_N×M、所述矩阵W_N×L和所述矩阵H_L×M满足以下关系：

X_N×M＝W_N×LH_L×M，其中L为矩阵W的列数；

根据以下公式计算获得矩阵H_L×M的初始值，其中S_j为矩阵H_L×M每一列的初始值：

S_j＝{s_ij}i＝1,2,...,L,j＝1,2,...,M

其中，S_ij为向量S_j的元素，xi_j为归一化历史频响矩阵X_N×M的元素，S_h为矩阵H_L×M的变换指标参数；

对集合Z赋初始值，使Z＝{}；

对向量S_j进行迭代变换，所述迭代变换公式为：

m_k＝{m_ik}

S_j(k+1)＝m_k+γ(S_jk-m_k)γ≥0

其中，S_jk为第k次迭代后向量S_j的值，γ使得向量S_j(k+1)满足||S_j(k+1)||²＝1；

如果第k次迭代后，S_j(k+1)含有非正元素，则令

Z＝Z∪{i|s_ij(k+1)＜0}

重新进行所述迭代变换，直至S_j的所有元素均为正值；如果S_j(k+1)所有元素均为正值，则所述迭代变换结束，并根据所述S_j(k+1)得到矩阵P；

根据所述矩阵W和所述矩阵P，对所述矩阵W和所述矩阵P进行迭代计算，所述迭代计算的公式为：

其中，w_ijk，p_jqk和x_iq分别为第k次迭代后矩阵W，P和X_N×M中的元素，μ为计算步长；

所述迭代计算的结束条件为：如果||X-W_(k+1)P_(k+1)||²大于设定误差限值，则重新进行所述迭代计算矩阵W和矩阵P；如果||X-W_(k+1)P_(k+1)||²小于所述设定误差限值，则判断迭代计算结束，得到历史频响基矩阵W。