基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法，涉及变压器状态监测技术领域

【技术实现步骤摘要】
基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法


[0001]本专利技术涉及变压器状态监测
，具体而言，涉及一种基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法
。

技术介绍

[0002]有载调压变压器是电网核心设备，起到稳定负荷中心电压
、
调节电网潮流分布的重要作用，有载分接开关
(
英文名：
on
‑
load tap
‑
changer
，简称：
OLTC)
是变压器关键装置，且故障率较高
。OLTC
性能主要包括电气性能和机械性能两个方面，机械性能是指
OLTC
换挡过程中各部件的动作顺序和时间配合，机械性能一旦出现故障，将导致变压器跳闸，甚至起火爆炸
。
因此，如何在长期运行中及时发现
OLTC
机械性能故障或潜在故障，保证其安全稳定运行，是对
OLTC
进行有效管控的重要问题
。
[0003]针对
OLTC
机械性能传统的检测方法主要是通过停电测试动作特性
、
过渡电阻等来判断，但该方法属于停电试验，费时费力
。
针对在线运行状态的监测，一种可行的方法是监测
OLTC
换挡过程中的振动信号及驱动电机电流信号，并从监测信息中提取特征量来判断
OLTC
状态，保障
OLTC
安全运行r/>。
目前，普遍采用钳形电流传感器监测驱动电机电流信号，在
OLTC
换挡操作时，采集一定时长的电流信号，包含驱动电机未运行和运行两个部分，而关注的重点则是驱动电机运行时段的信号，定位并提取出运行时段电流信号是故障诊断的前提，也便于后续的分析处理，这无疑大大的减少计算机的计算量
。
人工提取的方法较为依赖经验，不便于推广使用，而相关定位及分离方法却鲜有报道
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括提供了一种基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法，其能够提取
OLTC
的驱动电机的电流信号，为评估
OLTC
的机械性能提供支撑
。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]本专利技术提供一种基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法，方法包括：
[0007]S1
：在
OLTC
换挡时，采用钳形电流传感器采集
OLTC
的驱动电机的电流信号
x(n)
，其中，
n
为采集次数的序号，
n
＝1，2，
···
，
N
；
[0008]S2
：对采集到的电流信号
x(n)
进行低通滤波预处理，去掉电流信号
x(n)
中的高频干扰；
[0009]S3
：对电流信号
x(n)
进行加窗和分帧处理，得到若干段以帧为单元组成的电流信号片段，第
i
帧电流信号片段记为
y
i
(n)
；
[0010]S4
：求取每帧电流信号片段的短时能量，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的短时能量记为
P
i
(n)
；
[0011]S5
：基于短时能量
P
i
(n)、
第一能量阈值
P
thres1
和第一帧数阈值
F
thres1
，确定电流信号开始的帧数；
[0012]S6
：基于短时能量
P
j
(n)、
第二能量阈值
P
thres2
和第二帧数阈值
F
thres2
，确定电流信号结束的帧数；
[0013]S7
：基于电流信号开始的帧数和结束的帧数，定位和分离出驱动电机运行阶段的电流信号片段
。
[0014]在可选的实施方式中，在
S3
中，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的表达式为：
[0015]y
i
(n)
＝
ω
(n)x((i
‑
1)i
nc
+n)
[0016]1≤n≤w
len
,1≤i≤f
n
[0017]式中：
ω
(n)
为窗函数，
w
len
为帧长，
i
nc
为帧移长度，
f
n
为电流信号分帧后的总帧数
。
[0018]在可选的实施方式中，在
S3
中，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的短时能量
P
i
(n)
采用均方根值的计算方式
。
[0019]在可选的实施方式中，在
S3
中，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的短时能量
P
i
(n)
的计算方式：
[0020][0021]在可选的实施方式中，
S5
包括：
[0022]当
P
i
(n)
＞
P
thres1
且之后连续出现
F
thres1
帧电流信号片段的短时能量均大于
P
thres1
时，则认定电流信号从第
i
帧开始
。
[0023]在可选的实施方式中，在
S5
中，第一能量阈值
P
thres1
的计算方式：
[0024]P
thres1
＝
k1P
ave
[0025]式中，
k1为系数，小于1，
P
ave
为中间时间段采集的电流信号的短时能量平均值
。
[0026]在可选的实施方式中，
S6
包括：
[0027]当
P
j
(n)
＜
P
thres2
且之后连续出现
F
thres2
帧电流信号片段的短时能量均小于
F
thres2
时，则认定电流信号从第...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法，其特征在于，所述方法包括：
S1
：在
OLTC
换挡时，采用钳形电流传感器采集
OLTC
的驱动电机的电流信号
x(n)
，其中，
n
为采集次数的序号，
n
＝1，2，
···
，
N
；
S2
：对采集到的电流信号
x(n)
进行低通滤波预处理，去掉电流信号
x(n)
中的高频干扰；
S3
：对电流信号
x(n)
进行加窗和分帧处理，得到若干段以帧为单元组成的电流信号片段，第
i
帧电流信号片段记为
y
i
(n)
；
S4
：求取每帧电流信号片段的短时能量，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的短时能量记为
P
i
(n)
；
S5
：基于短时能量
P
i
(n)、
第一能量阈值
P
thres1
和第一帧数阈值
F
thres1
，确定电流信号开始的帧数；
S6
：基于短时能量
P
j
(n)、
第二能量阈值
P
thres2
和第二帧数阈值
F
thres2
，确定电流信号结束的帧数；
S7
：基于电流信号开始的帧数和结束的帧数，定位和分离出驱动电机运行阶段的电流信号片段
。2.
根据权利要求1所述的基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法，其特征在于，在
S3
中，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的表达式为：
y
i
(n)
＝
ω
(n)x((i
‑
1)i
nc
+n)1≤n≤w
len
,1≤i≤f
n
式中：
ω
(n)
为窗函数，
w
len
为帧长，
i
nc
为帧移长度，
f
n
为电流信号分帧后的总帧数
。3.
根据权利要求2所述的基于端点检测的变压器有载分接开关驱动电机电流信号定位分离方法，其特征在于，在
S3
中，第
i
帧电流信号片段
y
i
(n)
的短时能量
P
i
(n)
采...

【专利技术属性】
技术研发人员：何良，毕建刚，陈玉峰，丁登伟，许渊，周加斌，刘卫东，袁明虎，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：