[发明专利]一种有载分接开关振动包络相关性分析方法

说明书

一种有载分接开关振动包络相关性分析方法，包括如下步骤：对预先设定的标准包络曲线和基于实时监测得到的实测包络曲线进行分段处理，将OLTC开关切换过程中的振动信号切分为具有非线性特征的储能段和切换段；选取标准包络曲线和实测包络曲线中的第一个切换段的起点作为参照点，在设定的移位区间内，按照设定的步长逐次对参照点之后的实测包络曲线图进行移位，并逐次计算参照点之后的实测包络曲线与标准包络曲线的重合度；记录重合度最大时的参照点坐标，将整体实测包络曲线进行移位，使得第一个切换段的起点坐标与参照点坐标重合；计算移位后的整体实测包络曲线与标准包络曲线的重合度，并以该重合度作为报警系数进行振动包络相关性异常诊断分析。

技术领域

本发明涉及电力设备监测技术领域，特别涉及一种有载分接开关振动包络相关性分析方法。

背景技术

有载分接开关（On-load Tap Changer，以下简称OLTC）是有载调压变压器的关键组成部分，在电力系统中发挥着稳定电网电压、调节无功潮流和增加电网灵活度等重要作用。有载分接开关发生机械故障后，往往会引起严重的变压器事故和停电事故，造成重大的社会经济损失，因此对有载分接开关故障的检测和诊断对保证电网安全和供电可靠性意义重大。

基于振动信号的时域包络相关性诊断是实现OLTC故障诊断的一种重要方法，然而有载分接开关的电流和振动数据的采样起点是由电流阈值触发方式实现的，这种触发方式由于电流的随机波形性而存在微小的差异，这个微小差异在判断有载分接开关的整体运行状态时，不会产生问题，但是在应用振动信号包络相关性方法对不同动作的振动信号进行分析时，会引起了振动信号切换峰值段错位的现象，导致计算结果出现明显偏差，最终影响诊断分析结果。

发明内容

本发明提供一种有载分接开关振动包络相关性分析方法，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种有载分接开关振动包络相关性分析方法，包括如下步骤：

S1、对预先设定的标准包络曲线和基于实时监测得到的实测包络曲线进行分段处理，从而将OLTC开关切换过程中的振动信号切分为具有非线性特征的储能段和切换段；

S2、选取标准包络曲线和实测包络曲线中的第一个切换段的起点作为参照点，在设定的移位区间内，按照设定的步长逐次对参照点之后的实测包络曲线图进行移位，并逐次计算参照点之后的实测包络曲线与参照点之后的标准包络曲线的重合度；

S3、记录重合度最大时实测包络曲线的参照点坐标，将整体实测包络曲线进行移位，使其第一个切换段的起点坐标与参照点坐标重合；

S4、计算移位后的整体实测包络曲线与整体标准包络曲线的重合度，并以该重合度作为报警系数进行振动包络相关性异常诊断分析。

进一步，在步骤S2和S4中，重合度的计算方法采用互相关系数算法，以标准样本数据作为数组x，以实测数据作为数组y，则所述互相关系数的计算公式为：

（1）

式中：r_xy表示样本相关系数，即报警系数；S_xy表示样本协方差；S_x表示数组x的样本标准差；S_y表示数组y的样本标准差。

进一步，在公式（1）中，样本协方差S_xy的计算公式为：

（2）

样本标准差S_x的计算公式为：

（3）

样本标准差S_y的计算公式：

（4）

式中： 和 分别表示数组x和y的平均值，n表示波形的数据点数。

进一步，在步骤S2中，设定的移位区间为-0.1s~0.1s*saRate。

进一步，在步骤S2中，设定固定移位步长为50个数据点。