[发明专利]一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法

说明书

本发明提供一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，包括下列步骤：获取绝缘纸近红外光谱x₁，去除所述近红外光谱x₁中的第一噪声波段w₁，得到绝缘纸近红外光谱x₂；去除所述近红外光谱x₂中的第二噪声波段w₂，得到绝缘纸近红外光谱x₃；基于Savitzky‑Golay卷积法获得去除基线漂移后的近红外光谱x_smooth；通过主成分分析法提取所述近红外光谱x_smooth中能够表征绝缘纸老化程度的主成分数据PC。本发明提供的用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，消除设备及环境噪声影响波段，提高了绝缘纸老化评估的准确性与效率。

技术领域

本发明涉及电力设备绝缘纸老化评估技术领域，尤其涉及一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法。

背景技术

变压器作为输变电设备中最为重要、关键且昂贵的设备，其安全运行对于保证电网安全意义重大。大型电力变压器一般为油纸绝缘结构，其中油纸绝缘系统的寿命决定了变压器的使用年限。随着运行时间的增加，油纸绝缘会在电、热、磁、机械和化学等应力的作用下逐渐老化，由于绝缘油可以进行再处理或者更换，而绝缘纸在运行中无法更换，因此，绝缘纸的不可逆老化程度能够直接反映变压器整体老化状态。

近年来，提出的利用近红外光谱技术对绝缘纸老化程度进行评估的方法相较于传统方法具有无损性、检测速度快、检测结果分散性低的优势，能够更好地应用于变压器内部绝缘纸老化状态的现场评估。但是，该方法评估结果的准确性极度依赖于采集得到的近红外光谱数据，通常采集得到的原始数据存在较多噪声，并且有一定的基线漂移现象，这些会导致绝缘纸老化状态的评估结果准确性大大降低，因此，需要提供一种系统的、能够全面消除绝缘纸近红外光谱数据各种噪声的数据处理方法，有效提高绝缘纸老化状态评估结果的准确性以及可靠性。

此外，目前国内外尚无针对绝缘纸老化评估领域的系统化的数据处理方法，导致绝缘纸老化状态的评估结果较差。因此，本发明提出一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，能够有效克服上述不足，为提高绝缘纸老化状态评估结果的准确性提供支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，消除设备及环境噪声影响波段，提高绝缘纸老化评估的准确性与效率，为绝缘纸老化状态的近红外光谱评估方法提供可靠支撑。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，包括下列步骤：

获取绝缘纸近红外光谱x₁，去除所述近红外光谱x₁中的第一噪声波段w₁，得到绝缘纸近红外光谱x₂；

去除所述近红外光谱x₂中的第二噪声波段w₂，得到绝缘纸近红外光谱x₃；

基于Savitzky-Golay卷积法获得去除基线漂移后的近红外光谱x_smooth；

通过主成分分析法提取所述近红外光谱x_smooth中能够表征绝缘纸老化程度的主成分数据PC。

优选的，所述第一噪声波段w₁包括850nm～950nm以及2100nm～2200nm。

优选的，所述第二噪声波段w₂包括1900nm～2000nm。

优选的，基于Savitzky-Golay卷积法计算去除基线漂移的近红外光谱x_smooth，包括下列步骤：

设置平滑窗口的宽度以及拟合阶次；