油纸绝缘局部放电的识别、特征修正方法以及实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了油纸绝缘局部放电的识别、特征修正方法以及实验装置，搭建油纸绝缘局部放电温控实验装置，设置不同的油纸绝缘局部放电模型；设置基准温度，对不同的油纸绝缘局部放电模型分别进行加压实验，提取对应模型的基准局部放电特征参数；改变实验温度，对不同的油纸绝缘局部放电模型分别进行局部放电测试实验，记录在不同温度下对应模型的局部放电特征参数；并对不同温度下对应模型的局部放电特征参数进行非线性拟合，得到油温修正系数；根据油温修正系数修正所述基准局部放电特征参数，得到修正局部放电特征参数，减小油温对局部放电特征参数的影响，从而提高局部放电类型识别的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
油纸绝缘局部放电的识别、特征修正方法以及实验装置


[0001]本专利技术属于电力变压器故障诊断
，具体涉及油纸绝缘局部放电的识别、特征修正方法以及实验装置。

技术介绍

[0002]变电站在电力系统中承担着交换电压、电流，接受分配电能的职责，变压器是其不可或缺的核心设备。如果变压器绝缘出现故障，这不仅会导致电力设备损坏，甚至会引发供电线路失压，影响居民用电、给社会生产造成不可预估的经济损失。变压器内绝缘为油纸绝缘，局部放电是导致油纸绝缘劣化的主要原因之一，因而能及时识别油纸绝缘局部放电缺陷类型尤为重要。
[0003]伴随着夏季长期的高温天气和居民用电水平的提升，各城市电网负荷接连创新高，而由于现阶段存在的负荷分布不均衡问题，各变电站主变负载率存在差异，进而造成各主变油温不同。温度是影响局部放电发展的主要因素之一，现有研究大多聚焦于分析温度对油纸绝缘局部放电特性的影响，而温度的不同会造成油纸绝缘局部放电缺陷类型识别的难度加大，因此急需一种经油温修正的油纸绝缘局部放电识别方法，减小温度的影响以提高识别结果的准确率。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是如何提高油纸绝缘局部放电类型识别的准确度，本专利技术的目的在于提供油纸绝缘局部放电的识别、特征修正方法以及实验装置，减小因为油温影响而引入的在不同温度下，对局部放电特征参数的影响，从而造成的识别结果误差，本专利技术通过模拟在不同温度下的局部放电测试实验，提取不同温度下的局部放电特征参数进行非线性拟合，利用油温修正系数修正局部放电特征参数，从而提高局部放电类型识别的准确性。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一方面，本专利技术提供一种油纸绝缘局部放电的局部放电特征修正方法，包括以下步骤：
[0007]搭建油纸绝缘局部放电温控实验装置，设置不同的油纸绝缘局部放电模型；
[0008]设置基准温度，对不同的油纸绝缘局部放电模型分别进行加压实验，提取对应模型的基准局部放电特征参数；
[0009]改变实验温度，对不同的油纸绝缘局部放电模型分别进行局部放电测试实验，记录在不同温度下对应模型的局部放电特征参数；并对不同温度下对应模型的局部放电特征参数进行非线性拟合，得到油温修正系数；
[0010]根据油温修正系数修正所述基准局部放电特征参数，得到修正局部放电特征参数。
[0011]一般变压器油纸绝缘局部放电识别过程中，需要提取局部放电特征参数，而温度
的不同会影响局部放电识别的识别结果的准确性，因此，本专利技术通过考虑不同温度下局部特征参数的不同，将不同温度下提取到的局部特征参数进行非线性拟合，得到油温修正系数，利用油温修正系数对一般情况下提取的局部特征参数进行修正，从而减小油温对后期识别过程的影响。
[0012]进一步地，提取对应模型的基准局部放电特征参数的方法为：
[0013]加压实验过程中，对于每种油纸绝缘局部放电模型，使用加压装置持续加压30分钟，加压过程每隔5s升高电压500V直至工作电压达到额定工作电压，并持续对工作电压和放电信息进行采集；
[0014]根据采集的工作电压和放电信息，生成记录局部放电信息的PRPD图谱；
[0015]从记录局部放电信息的PRPD图谱中采用有序系统抽样等时间间隔地抽取30组样本，从每组样本中提取6维局部放电特征参数。
[0016]进一步地，记录在不同温度下每种模型对应的局部放电特征参数的过程为；
[0017]局部放电测试实验过程中，对于每种油纸绝缘局部放电模型，改变实验温度，记录在多个随机设定的温度下，多个实验温度之间间隔10℃，根据提取对应模型的基准局部放电特征参数的方法，提取不同温度下的6维局部放电特征参数；，基准温度设置为T0；
[0018]将不同温度下提取到的所述6维局部放电特征参数进行非线性拟合，得到每个局部放电特征参数对应的油温修正系数。
[0019]进一步地，6维局部放电特征参数分别为：
[0020]基于PDHD的二参数Weibull分布函数提取的正负半周形状参数：
±
β；
[0021]正负半周归一化放电量：
±
q；
[0022]正负半周放电相位：
±
θ。
[0023]进一步地，所述油温修正系数的非线性拟合的过程为：
[0024]则对于正负半周归一化放电量
±
q的油温修正系数c
q
：
[0025][0026]其中，i表示对应的油纸绝缘局部放电模型，a表示油纸绝缘局部放电量基准参数，b表示温度影响放电量强弱的参数，T0为基准温度，T为设定的温度，e是自然常数；
[0027]对于正负半周放电相位
±
θ的油温修正系数c
θ
，拟合过程为：
[0028][0029]其中，i表示对应的油纸绝缘局部放电模型，d表示油纸绝缘局部放电相位基准参数，c表示温度影响放电相位强弱的参数，T0为基准温度，T为设定的温度，e是自然常数。
[0030]第二方面，基于上述的油纸绝缘局部放电的局部放电特征修正方法，本专利技术提供一种油纸绝缘局部放电识别方法，包括以下步骤：
[0031]构建WOA
‑
ELM模型，将修正局部放电特征参数作为模型的输入，根据修正局部放电特征参数对WOA
‑
ELM模型模型进行初始化，并利用WOA算法优化ELM网络参数；
[0032]将在基准温度下，每种油纸绝缘局部放电模型对应的PRPD图谱中抽取的样本作为
训练样本，利用训练样本训练所述WOA
‑
ELM模型，得到训练好的WOA
‑
ELM模型；
[0033]将在不同温度下的每种油纸绝缘局部放电模型，从记录局部放电信息的PRPD图谱中抽取的样本作为测试集，利用测试集验证训练好的WOA
‑
ELM模型；输出油纸绝缘局部放电识别结果。
[0034]进一步地，所述油纸绝缘局部放电模型分为三种：沿面放电、尖端放电、气隙放电。
[0035]进一步地，利用WOA算法优化ELM网络参数的过程为：
[0036]步骤1、设置鲸鱼种群数目与最大迭代次数，初始化WOA中鲸鱼的初始位置向量X；
[0037]步骤2、随机生成WOA中鲸鱼位置向量X
rand
；判断X
rand
的个体适应度是否优于X；若是，则利用鲸鱼位置向量X
rand
更新鲸鱼的位置向量，进入下一次迭代；
[0038]若否，进入下一次迭代；
[0039]步骤3、判断当前的迭代次数是否大于最大迭代次数，若否则执行步骤2，若是则将当前的鲸鱼的位置向量作为鲸鱼最优位置向量，即获得ELM网络的最优参数。
[0040]本方案采用一个随机的搜索代理，根据随机选择的鲸鱼位置来更新其它鲸鱼的位置，迫使鲸鱼扩大搜索猎物的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油纸绝缘局部放电的特征修正方法，其特征在于，包括以下步骤：搭建油纸绝缘局部放电温控实验装置，设置不同的油纸绝缘局部放电模型；设置基准温度，对不同的油纸绝缘局部放电模型分别进行加压实验，提取对应模型的基准局部放电特征参数；改变实验温度，对不同的油纸绝缘局部放电模型分别进行局部放电测试实验，记录在不同温度下对应模型的局部放电特征参数；并对不同温度下对应模型的局部放电特征参数进行非线性拟合，得到油温修正系数；根据油温修正系数修正所述基准局部放电特征参数，得到修正局部放电特征参数。2.根据权利要求1所述的一种油纸绝缘局部放电的特征修正方法，其特征在于，提取对应模型的基准局部放电特征参数的方法为：加压实验过程中，对于每种油纸绝缘局部放电模型，使用加压装置持续加压30分钟，加压过程每隔5s升高电压500V直至工作电压达到额定工作电压，并持续对工作电压和放电信息进行采集；根据采集的工作电压和放电信息，生成记录局部放电信息的PRPD图谱；从记录局部放电信息的PRPD图谱中采用有序系统抽样等时间间隔地抽取30组样本，从每组样本中提取6维局部放电特征参数。3.根据权利要求1所述的一种油纸绝缘局部放电的特征修正方法，其特征在于，记录在不同温度下每种模型对应的局部放电特征参数的过程为；局部放电测试实验过程中，对于每种油纸绝缘局部放电模型，改变实验温度，记录在多个随机设定的温度下，多个实验温度之间间隔10℃，根据提取对应模型的基准局部放电特征参数的方法，提取不同温度下的6维局部放电特征参数；将不同温度下提取到的所述6维局部放电特征参数进行非线性拟合，得到每个局部放电特征参数对应的油温修正系数。4.根据权利要求2或3所述的一种油纸绝缘局部放电的特征修正方法，其特征在于，6维局部放电特征参数分别为：基于PDHD的二参数Weibull分布函数提取的正负半周形状参数：
±
β；正负半周归一化放电量：
±
q；正负半周放电相位：
±
θ。5.根据权利要求3所述的一种油纸绝缘局部放电的特征修正方法，其特征在于，所述油温修正系数的非线性拟合的过程为：则对于正负半周归一化放电量
±
q的油温修正系数c
q
：其中，i表示对应的油纸绝缘局部放电模型，a表示油纸绝缘局部放电量基准参数，b表示温度影响放电量强弱的参数，T0为基准温度，T为设定的温度，e是自然常数；对于正负半周放电相位
±
θ的油温修正系数c
θ
，拟合过程为：
其中，i表示对应的油纸绝缘局部放电模型，d表示油纸绝缘局部放电相位基准参数，c表示温度影响放电相位强弱的参...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎光娅，段登伟，柳维衡，韦炜，廖彦洁，陈智，张正炜，赵艾萱，聂中睿，郑瑞骁，宋航，杨哲涵，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司成都供电公司，
类型：发明
国别省市：