【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器运行状态检测，尤其涉及一种基于变种拉普拉斯分值法的变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法、系统及可读计算机存储介质。
技术介绍
1、为了保持变压器的正常运行和延长其寿命，对变压器的状态进行监测和维护至关重要。其中，油中溶解气体的监测是一项重要的技术，因为它可以提供关于变压器内部状况的有用信息。电力变压器的绝缘油中含有各种气体成分，这些气体源于电弧放电、绝缘材料劣化和其他内部问题。通过监测这些气体成分，可以识别潜在的故障，预测设备的健康状态，并采取适当的维护措施，以降低故障风险。具体来说电力变压器的绝缘油中存在的溶解气体，包括但不限于氢气(h2)、甲烷(ch4)、乙烷(c2h6)、乙炔(c2h2)、一氧化碳(co)等。这些气体的存在和浓度与变压器的运行状态和健康状况密切相关，因此对它们进行监测和分析非常重要。氢气(h2)：氢气的产生通常与绝缘材料的劣化或电弧放电有关。高浓度的氢气可能暗示变压器内部存在绝缘问题，可能导致设备故障。其中甲烷(ch4)和乙烷(c2h6)等烃类气体的产生通常与绝缘材料的热分解或油的氧化有关，同时也可能暗示绝缘问题。乙炔(c2h2)是电力设备中的一个常见气体，但其存在可能表明存在电弧放电或其他设备问题。乙炔通常是绝缘材料电弧分解的产物。一氧化碳(co)的产生通常与绝缘油中的有机材料的热分解有关。高浓度的一氧化碳可能表明绝缘油受到了不适当的热应力，可能导致绝缘材料劣化。因此油中溶解气体的监测不仅有助于识别潜在的故障，还可以提前预测设备的健康状态，从而采取及时的维护和保养措施，延长设备寿命，提高
技术实现思路
1、为了更准确地计算变压器绝缘油中溶解气体的阈值，进而提高电力变压器健康状态监测的效率和准确性。一方面，本专利技术提供了一种变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征之处在于，其步骤包括：
2、从变压器的历史数据中收集变压器正常运行状态下溶解气体组分数据和变压器操作环境数据；
3、利用收集到的变压器正常运行状态下溶解气体组分数据计算不同气体组分的统计指标、频域分析结果和时域分析结果，并将不同气体组分的统计指标、频域分析结果和时域分析结果作为变压器状态变化特征；
4、计算不同气体组分变压器状态变化特征之间的相关性参数，选择相关性参数最高的变压器状态变化特征，作为变压器状态变化最相关特征；
5、利用拉普拉斯分值法计算不同气体组分变压器状态变化最相关特征的权重；
6、计算不同气体组分变压器状态变化最相关特征对于变压器正常运行状态的贡献度，按照贡献度由大到小的顺序对不同气体组分变压器状态变化最相关特征进行排序；
7、对不同气体组分变压器状态变化最相关特征权重进行归一化处理，得到对不同气体组分的阈值计算权重；
8、计算不同气体组分的阈值，其中：
9、ti＝wi×tbi
10、ti为第i个气体组分的阈值，wi为第i个气体组分的阈值计算权重，tbi为第i个气体组分的基础阈值，tbi为预设值。
11、进一步地，所述变压器操作环境数据包括操作温度、操作压力和环境湿度。
12、进一步地，所述统计指标包括收集数据的均值、标准差、峰度和偏度，其中
13、
14、
15、ke为峰度，sk为偏度，xi为第i个气体组分的统计数据，为统计数据的平均值，s为数据的标准差，n为数据总数量。
16、进一步地，所述计算不同气体组分变压器状态变化特征之间相关性参数的方法为
17、
18、其中r(τmn(s))为第m种和第n种气体组分变压器状态变化特征的相关性参数，τmn(s)为不同气体含量从到第m种和第n个种组分变化的含量，ψmn(w)为气体含量加权函数,xm(w)为第m种气体原始数据特征信号的傅里叶变换，xn*(w)为第n种气体原始数据特征信号的傅里叶变换取复数共轭，ejwτ为复指数函数。
19、进一步地，所述计算不同气体组分变压器状态变化特征之间相关性参数可通过计算不同气体组分变压器状态变化相关特征的方差，方差数值最大的变压器状态变化相关特征为变压器状态变化最相关特征。
20、进一步地，所述利用拉普拉斯分值法计算不同气体组分变压器状态变化最相关特征的权重的方法为：
21、
22、
23、wr为变压器状态变化最相关特征的权重，lr为变压器状态变化最相关特征的拉普拉斯分值，n是选定的变压器状态变化相关特征总数，li为第i个变压器状态变化相关特征的拉普拉斯分值，f′ri是第i个样本中的变压器状态变化最相关特征，f′rj是第j个样本中的变压器状态变化最相关特征，sij是邻近图的特征向量相似矩阵，dij是以m个样本为基础建立的sij对角矩阵。
24、另外，本专利技术提供了一种变压器绝缘油中溶解气体阈值计算系统，其特殊之处在于，包括数据收集单元、统计指标计算单元、相关性计算单元、权重分配单元和阈值设置单元，
25、所述数据收集单元，用于从变压器的历史数据中收集变压器正常运行状态下溶解气体组分数据及与之相对应的变压器操作环境数据；
26、所述统计指标计算单元，用于计算不同气体组分的统计指标、频域分析结果和时域分析结果，并将不同气体组分的统计指标、频域分析结果和时域分析结果作为变压器状态变化特征；
27、所述相关性计算单元，用于计算不同气体组分变压器状态变化特征之间的相关性参数，选择相关性参数最高的变压器状态变化特征，作为变压器状态变化最相关特征；
28、所述权重分配单元用于利用拉普拉斯分值法计算不同气体组分变压器状态变化最相关特征的权重和不同气体组分变压器状态变化最相关特征对于变压器正常运行状态的贡献度，按照贡献度由大到小的顺序对不同气体组分变压器状态变化最相关特征进行排序；
29、所述阈值设置单元用于计算不同气体组分的阈值。
30、另外，本专利技术提供了一种存储有计算机程序的可读计算机存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行程序时实现本专利技术所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法。
31、应用本专利技术的技术方案，基于变种拉普拉斯分值法对变压器绝缘油中溶解气体进行计算，通过特征选择、特征权重分配和阈值设置等步骤，可以快速准确完成对于变压器绝缘油中溶解气体阈值的计算，进而为变压器运行过程中的健康监测和故障预测提供了一种高效而精确的方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述变压器操作环境数据包括操作温度、操作压力和环境湿度。
3.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述统计指标包括收集数据的均值、标准差、峰度和偏度，其中
4.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述计算不同气体组分变压器状态变化特征之间相关性参数的方法为
5.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述计算不同气体组分变压器状态变化特征之间相关性参数可通过计算不同气体组分变压器状态变化相关特征的方差，方差数值最大的变压器状态变化相关特征为变压器状态变化最相关特征。
6.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述利用拉普拉斯分值法计算不同气体组分变压器状态变化最相关特征的权重的方法为：
7.一种变压器绝缘油中溶解气体阈值计算系统，其特征在于，包括数据收集单元、统计指标
8.一种存储有计算机程序的可读计算机存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行程序时实现如权利要求1～6任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述变压器操作环境数据包括操作温度、操作压力和环境湿度。
3.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述统计指标包括收集数据的均值、标准差、峰度和偏度，其中
4.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述计算不同气体组分变压器状态变化特征之间相关性参数的方法为
5.如权利要求1所述变压器绝缘油中溶解气体阈值计算方法，其特征在于，所述计算不同气体组分变...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩飞，韩锦刚，马骁，迟景元，荣华，高超飞，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。