[发明专利]一种变压器振动在线异常检测方法

权利要求书

1.一种变压器振动在线异常检测方法，其特征在于，包括：

依据负载电流大小划分变压器运行工况区间；

使用加速度传感器获取变压器振动信号，判定振动信号所属工况区间；

基于Lempel-Ziv算法对不同负载电流区间的振动信号进行复杂度计算；

通过与所属区间内所设定的复杂度阈值对比，判断变压器的运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种变压器振动在线异常检测方法，其特征在于，依据负载电流大小划分变压器运行工况区间，具体包括：

依据负载电流的大小划分变压器工况区间。变压器额定电流设为X，根据负载电流值划分变压器工况划分为5个区间：[0,0.3X)、[0.3X,0.5X)、[0.5X,0.8X)、[0.8X,1X)和[1X,1.5X)，并将这5个区间定义为工况A、B、C、D和E。

3.根据权利要求1所述的一种变压器振动在线异常检测方法，其特征在于，基于Lempel-Ziv算法完成振动信号的复杂度计算，具体包括：

1)对每次采样的振动信号，即5k个数据点，进行二值粗粒化，得到二进制序列S。首先对原始振动信号时间序列求取均值，并将大于均值的点赋值为1，小于均值的点赋值为0，得到二进制序列S＝{S₁,S₂,...,S₅₀₀₀}；

2)P₀、Q₀为空矩阵，令i＝0，此时复杂度C(i)＝0；

3)进入循环。i＝i+1，令P_i-1＝{P_i-1S_i}，Q_i-1＝{Q_i-1S_i}，此后判断P_i-1是否包含Q_i。若判断结果为“是”，复杂度C(i)不增加，即C(i)＝C(i-1)；若判断结果为“否”，则C(i)＝C(i-1)+1，Q_i＝{}。循环N＝5000次，直至遍历二进制序列S；

4)复杂度C_N归一化。对于二进制序列S，最终的复杂度计算结果要进行归一化，计算方法如下：

4.根据权利要求1所述的一种变压器振动在线异常检测方法，其特征在于，通过与所属区间内所设定的复杂度阈值对比，判断变压器的运行状态，具体包括：

阈值设置方法如下：

工况A区间内振动信号的复杂度阈值为历史振动数据的复杂度均值，记为C_Amean，依次类推，另外4个区间阈值记为C_Bmean、C_Cmean、C_Dmean和C_Emean。

变压器运行状态划分为正常、注意、告警和故障四种，其具体判定运行状态规则如下：

1)当连续三次(或三次以上)C的计算值与所属区间阈值之差的绝对值大于或等于0.5倍的所属区间阈值时，判定当前运行状态为注意；

2)当C的计算值与所属区间阈值之差的绝对值大于1倍的所属区间阈值时，判定当前运行状态为告警；

3)24小时之内，三次或三次以上C的计算值与所属区间阈值之差的绝对值大于1倍的所属区间阈值时，判定当前运行状态为故障；

4)同时满足上述1)、2)和3)中任意2条或全部满足时，判定当前运行状态为异常程度最高状态，异常程度由低到高的顺序依次为正常、注意、告警和故障；

5)不满足上述1)、2)和3)中任意一条时，判定当前运行状态为正常。