[发明专利]一种有载分接开关运行状态在线监测方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种有载分接开关运行状态在线监测方法。包括：在换流变有载分接开关换挡的过程中，采集换流变有载分接开关的振动信号以及换流变有载分接开关的驱动电机电流信号；根据所采集的驱动电机的电流信号确定换流变有载分接开关的动作时间；对采集到的振动信号进行滤波；提取振动信号的特征参量，建立描述该振动信号的特征向量；根据振动信号的特征参量建立样本集；根据所建立的样本集，计算各换流变有载分接开关各自振动信号的孤立程度，若孤立程度高于阈值，认为该样本对应的有载分接开关存在故障。本方法能够自动对换流变有载分接开关运行状态做出判断，解决目前换流变有载分接开关在线监测设备难以实现智能诊断的问题。

技术领域

本发明属于电气设备在线监测技术领域，尤其涉及一种基于无监督学习的换流变有载分接开关运行状态在线监测方法。

背景技术

作为直流输电工程中整流和逆变两端接口的核心设备，换流变压器的运行状态直接关系到整个直流输电工程的安全。

换流变有载分接开关通过改变换流变绕组的匝数比补偿电压波动，是换流变压器中唯一频繁操作的机械与电气结合一体的设备，随着动作次数的增加，不良操作和故障出现的概率上升，将会危及换流变压器的安全。

相比于交流变压器的有载分接开关，换流变有载分接开关的调压范围更大，档距更小，切换电流陡度和恢复电压都比同等电流和级电压参数的交流变压器大。因此，换流变压器分接开关的技术难度和可靠性要求较高，实现换流变分接开关运行状态的准确监测对于保障直流输电系统的安全运行具有重要意义。

目前，换流变有载分接开关的在线监测主要是通过采集并分析换流变有载分接开关在动作时产生的振动信号来实现。国内外的监测设备厂商如ZONSOL、厦门红相等开发了多套基于振动信号的有载分接开关运行状态监测设备，但普遍存在的问题是，需要依赖专业人员做出运行状态的判断,难以满足在线监测设备智能诊断的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于无监督学习的换流变有载分接开关运行状态在线监测方法、系统及存储介质，能够自动对换流变有载分接开关运行状态做出判断，本发明所采用的技术方案如下：

第一方面，一种有载分接开关运行状态在线监测方法，所述方法包括如下步骤：

在换流变有载分接开关换挡的过程中，采集换流变有载分接开关的振动信号以及换流变有载分接开关的驱动电机电流信号；

根据所采集的驱动电机的电流信号确定换流变有载分接开关的动作时间；

根据换流变有载分接开关的动作时间对采集到的振动信号进行滤波；

提取滤波后振动信号的特征参量，建立描述该振动信号的特征向量；

根据振动信号的特征参量建立样本集；

根据所建立的样本集，计算各换流变有载分接开关各自振动信号的孤立程度，若孤立程度高于阈值，则判定该样本对应的有载分接开关存在故障。

结合第一方面，进一步的，通过振动信号采集装置采集分接开关顶部的振动信号，所述振动信号采集装置为加速度传感器。

结合第一方面，进一步的，通过电流传感器采集分接开关的驱动电机信号，所述电流传感器为电流钳。

结合第一方面，进一步的，所述根据所采集的驱动电机的电流信号确定换流变有载分接开关的动作时间具体为：

提取驱动电机的电流信号峰值，当电流信号首次达到阈值时认为有载分接开关开始进行切换操作，当电流信号为零值后，认为有载分接开关切换动作结束。

结合第一方面，进一步的，根据振动信号的特征参量建立样本集具体为：