[发明专利]油浸式变压器在线监测数据和带电检测数据间随机误差的评价方法

权利要求书

1.一种油浸式变压器在线监测数据和带电检测数据间随机误差的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、通过在线监测装置获得油浸式变压器油内特征气体的含量，记为在线监测数据；通过人工取样获得油浸式变压器油内特征气体的含量，记为在带电检测数据；分别对在线监测数据和带电检测数据进行预处理，得到时间间隔相同且时间点相互对应的在线监测特征气体含量-时间序列和带电检测特征气体含量-时间序列；

(2)、将在线监测特征气体含量-时间序列与带电检测特征气体含量-时间序列相减，得到误差序列，再利用集合经验模式分解方法对误差序列进行分解得到多个本征模函数，符合噪声特征的本征模函数组成随机误差序列，记为N_t；

(3)利用集合经验模式分解方法对在线监测特征气体含量-时间序列进行分解得到多个本征模函数，剔除符合噪声特征的本征模函数后得到真实信号序列S_t，根据真实信号序列S_t及在线监测装置的测量精度要求构造误差参考序列N_t′；再依据公式x_t＝S_t+N_t与x_t′＝S_t+N_t′分别得到序列x_t和x_t′，经计算分别得到序列x_t和x_t′对应的信噪比d与d′；

(4)考虑序列x_t的时域特征，利用矩形窗函数分别对x_t与x_t′每个时间点上的信噪比进行估算，得到d_t与d_t′，再根据下式(I)得到随机误差的评价系数ρ，以此对在线监测装置的测量精度进行评价；

ρ＝n_a/n (I)；

式中，n为在线监测特征气体含量-时间序列内时间点总数，n_a为随机误差小于实际需求值的时间点的数目。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器在线监测数据和带电检测数据间随机误差的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的特征气体包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳或二氧化碳；

所述特征气体的含量为特征气体的质量浓度或体积浓度。

3.根据权利要求1所述的油浸式变压器在线监测数据和带电检测数据间随机误差的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的预处理为：

以一天为时间间隔，一天内有多个数据的取平均数，没有数据的用线性插值代替。

4.根据权利要求1所述的油浸式变压器在线监测数据和带电检测数据间随机误差的评价方法，其特征在于，步骤(2)中，利用集合经验模式分解方法对误差序列进行分解的具体方法如下：

(a)用符号x(t)代表随机误差序列N_t，找出x(t)中的所有极大值点和所有极小值点，并将所有极大值点用一条曲线连接起来得到上包络线e_max(t)，再由所有极小值点得到下包络线e_min(t)；

(b)计算上包络线e_max(t)和下包络线e_min(t)的平均值m(t)，并计算随机误差序列N_t与m(t)的差值d(t)；

(c)检验d(t)是否为本征模函数，检验标准为整个时间范围内极值点与过零点的数目最多相差一个且上下包络线的均值为零：如果d(t)是一个本征模函数，记imf(t)＝d(t)为本次过程的本征模函数输出，令残差r(t)＝x(t)-d(t)，x(t)＝r(t)；如果d(t)不是本征模函数，则令x(t)＝d(t)；重复以上步骤直至不能再分解出本征模函数为止；从而将x(t)表示成本征模函数和残差项之和：

其中imf(t)表示本征模函数项，i是本征模函数的项数，N为本征模函数的总项数，r(t)表示残差项。

5.根据权利要求1所述的油浸式变压器在线监测数据和带电检测数据间随机误差的评价方法，其特征在于，步骤(2)中，符合噪声的具体特征是本征模函数的均值显著为0。