[发明专利]基于电流和超声信号的变压器局放检测系统、方法及设备

说明书

本发明实施例涉及一种基于电流和超声信号的变压器局放检测系统、方法及设备，该系统通过数据分析模块、模型建立模块和检测识别模块对采集模块采集的电流信号和超声信号实现数据融合，不需要依赖高速大量数据传输和后方的CPU运算，直接在该变压器局放检测系统边缘实现的信号调理、数据采集和多数据源融合，实现的采集与边缘计算独立的变压器局放检测系统，具有很高的可靠性和集成度，该变压器局放检测系统通过超声信号和电流信号在特征识别模型和局放识别模型中数据融合最大限度摒除了环境干扰和内部的非同源干扰，能够有效地分析变压器的局放故障状态，排除干式变压器监测中复杂环境下的多种不利因素，提高识别变压器局放结果的准确性。

技术领域

本发明涉及局部放电检测技术领域，尤其涉及一种基于电流和超声信号的变压器局放检测系统、方法及设备。

背景技术

变压器是承担电压变换、电能分配以及电能传输的关键设备，作为电力系统中最为重要的组成部分，其安全稳定的运行是整个电力系统稳定性和可靠性的保障。通过大量的事故统计数据分析表明，81％的变压器故障是由绝缘材料劣化所引起的，由此可见，对电力变压器的绝缘性能实行有效的监测是提高电力系统可靠性的关键。

在变压器结构中，在变压器油中极不均匀的电场的作用下，变压器某部分绝缘结构由于在制造或使用过程中产生的气泡或杂质等局部缺陷而产生放电，而其他结构依旧是绝缘的，因此便有了局部放电。而发生局部放电的这部分绝缘结构，其局部放电所产生的带电粒子的撞击会破坏绝缘内部分子结构并造成绝缘过热，同时放电所产生的氧化物遇水生成硝酸，对绝缘造成严重侵蚀。由此可见，局部放电将会致使变压器绝缘劣化，更严重的将导致变压器故障。

目前对变压器局部放电的检测主要是通过局部放电模拟装置实现的，现有局放模拟装置绝大多数为变压器空油箱内布置模拟放电源，变压器内部线圈、铁心、夹件及屏蔽结构并未设置，这造成局放信号的模拟不能真实反应局放信号在变压器内部的传递、衰减及信号的畸变特性，模拟源过于理想化，对实际运行中的变压器不具备针对性，得到的结果实用性差。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于电流和超声信号的变压器局放检测系统、方法及设备，用于解决现有采用局部饭店模拟装置检测变压器局部放电数据存在干扰，得到结果不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于电流和超声信号的变压器局放检测系统，包括采集模块、与所述采集模块连接的数据分析模块、与所述数据分析模块连接的模型建立模块以及与所述模型建立模块连接的检测识别模块；

所述采集模块，用于通过超声波检测元件采集变压器局放产生的超声信号以及通过电流检测元件采集变压器局放产生的电流信号，并将所述超声信号和所述电流信号传送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块，用于对所述超声信号和所述电流信号进行分析处理，得到对应的超声信号特征和电流信号特征；

所述模型建立模块，用于通过高斯模型对数个所述超声信号特征和所述电流信号特征建立特征识别模型；还用于通过n个不同放电模型的所述超声信号特征和所述电流信号特征建立局放识别模型；

所述检测识别模块，用于将变压器局放的待检测超声信号输入所述特征识别模型，识别得到第一局放类型；还用于将变压器局放的待检测电流信号输入所述局放识别模型，识别得到第二局放类型，若所述第一局放类型与所述第二局放类型相同，则输出变压器检测的局放类型。

优选地，所述数据分析模块包括特征子模块和处理子模块；

所述特征子模块，用于通过单一放电模型分别对m个不同所述超声信号和m个不同所述电流信号进行分析，得到m个超声特征值和m个电流特征值；

所述处理子模块，用于对m个所述超声特征值和m个所述电流特征值分别采用加权平均处理，得到与单一放电模型对应的超声信号特征和电流信号特征；