[发明专利]基于辛几何变换评估变压器绕组抗短路能力的方法及系统

权利要求书

1.基于辛几何变换评估变压器绕组抗短路能力的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1：将加速度振动传感器置于变压器的箱体表面，实时采集关于幅值-时间的离散振动信号；

步骤2：对采集的离散振动信号进行辛几何模态分解，从而得到多个单分量信号；

步骤3：采用Pearson相关系数遍历所有单分量信号，判断两个单分量信号之间的相似性；从而得到若干组辛几何分量，且每组辛几何分量中各单分量间的Pearson相关系数位于预设的范围内；

步骤4：计算每一组辛几何分量的峭度因子，并基于预设的缺省值，将每个峭度因子组成一组增广特征向量；

步骤5：建立极限学习机模型，根据步骤1-步骤4采集变压器在不同运行状态下的关于离散振动信号的历史增广特征向量，基于变压器型号，对变压器在不同运行状态下的绕组抗短路能力进行评估；并将该历史增广特征向量作为极限学习机模型的输入，对极限学习机模型进行训练和优化；

步骤6：将实时增广特征向量输入至训练好的极限学习机模型中，得到当前状态下变压器的绕组抗短路能力的评估结果。

2.根据权利要求1所述的基于辛几何变换评估变压器绕组抗短路能力的方法，其特征在于，所述步骤2中具体为：依次对离散振动信号进行相空间重构、辛几何相似变换和对角平均化；在进行相空间重构时根据如下公式构建离散振动信号的轨迹矩阵X：

其中，m＝n-(d-1)；τ为延迟时间，d为嵌入维数，x_m为离散振动信号中第m采样信号；当f_max/f_s＜10^-3时d＝n/3，否则d＝1.2×(f_s/f_max)；其中f_max为离散信号的功率谱密度中最大峰值频率，f_s为采样频率，n为离散振动信号的信号长度。

3.根据权利要求1所述的基于辛几何变换评估变压器绕组抗短路能力的方法，其特征在于，所述步骤3中将Pearson相关系数R＞0.6，且显著性指标P＜0.05的两个分量合并。

4.根据权利要求1所述的基于辛几何变换评估变压器绕组抗短路能力的方法，其特征在于，所述步骤4中通过如下公式计算每一组辛几何分量的峭度因子S：

n为离散振动信号的信号长度，s_i为该组辛几何分量中第i个元素，为该组辛几何分量的平均值，x_rms为该组辛几何分量组的均方根值。

5.基于权利要求1所述的基于辛几何变换评估变压器绕组抗短路能力的系统，其特征在于，该系统包括现场变电站上位机、云平台、远程调度台上位机；所述现场变电站上位机包括数据分析模块和数据发送模块，所述数据分析模块对离散振动信号进行辛几何模态分解，基于辛几何模态分解的结果对变压器的绕组抗短路能力进行评估，并将离散振动信号和评估结果保存至现场变电站的SQL数据库中；所述数据发送模块将评估结果设为数据帧，并遵循MQTT协议将数据帧进行打包，同时采用GPRS网络将打包后的数据帧上传至云平台；所述远程调度台上位机包括数据接收模块和数据汇总显示及调度模块，所述数据接收模块遵循MQTT协议接收云平台上每个现场变电站中每个变压器对应的数据帧，并分解数据帧，从而获取评估结果，同时将评估结果存储至远程调度台的SQL表中，从而建立历史数据库；所述数据汇总显示及调度模块将各变压器的评估结果进行标号显示，并按故障优先级为评估结果分配颜色，从而给予检修提示。