【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器状态分析，尤其涉及一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法及系统。
技术介绍
1、变压器作为最重要的变电设备，其电流、电压、功率及温度等电网运行数据均有完备的监控措施，部分变电站还装备了在线检测装置、声音监测装置，用于监测局部放电、油中气体、噪音等，然而传统的电网运行数据难以对变压器运行状态完整评估，具体地说，目前的实时监控系统可以收到变压器过负荷告警、气体异常告警等，但无法对变压器状态进行完整的评估。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法及系统，可以解决现有技术所存在的无法对变压器状态进行完整的评估的缺陷。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，具体包括：
4、采集变压器运行时的振动信号数据；
5、依据变压器运行时的振动信号数据，计算出变压器的功率谱；
6、依据变压器的功率谱进行特征提取，得到功率谱特征分布模型；
7、依据功率谱特征分布模型，获取功率谱分布特征；
8、将功率谱分布特征输入变压器故障识别模型进行识别，得到变压器故障诊断结果；
9、依据变压器故障诊断结果构建变压器数字孪生体，对变压器实体进行虚拟仿真，以数字三维仿真技术实时展示变压器各部件的健康情况和运行情况预测。
10、作为所述基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的进一步可选方案，所述采集变压器运行
11、在变压器基座、三相绕组安装振动传感器；
12、依据振动传感器采集变压器基座的振动信号数据和三相绕组的振动信号数据。
13、作为所述基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的进一步可选方案，所述依据变压器运行时的振动信号数据，计算出变压器的功率谱，具体包括：
14、对变压器运行时的振动信号数据进行傅里叶变换，得到变压器运行时的振动幅值；
15、对变压器运行时的振动幅值进行幅值绝对值平方计算，得到变压器功率图谱。
16、作为所述基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的进一步可选方案，所述将功率谱分布特征输入变压器故障识别模型进行识别，得到变压器故障诊断结果，具体包括：
17、对功率谱分布特征进行标准化处理，得到标准化处理后的功率谱分布特征；
18、依据粒子群算法和十折交叉验证方法对标准化处理后的功率谱分布特征进行计算，得到变压器故障诊断结果。
19、作为所述基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的进一步可选方案，所述方法还包括：
20、对监测数据以及诊断结果进行保存，产生变压器状态综合评估报告，并将变压器状态综合评估报告进行推送。
21、一种基于数字孪生技术的变压器状态分析系统，包括：
22、采集模块，用于采集变压器运行时的振动信号数据；
23、第一计算模块，用于依据变压器运行时的振动信号数据，计算出变压器的功率谱；
24、特征提取模块，用于依据变压器的功率谱进行特征提取，得到功率谱特征分布模型；
25、第一获取模块，用于依据功率谱特征分布模型，获取功率谱分布特征；
26、识别模块，用于将功率谱分布特征输入变压器故障识别模型进行识别，得到变压器故障诊断结果；
27、构建模块，用于依据变压器故障诊断结果构建变压器数字孪生体，对变压器实体进行虚拟仿真，以数字三维仿真技术实时展示变压器各部件的健康情况和运行情况预测。
28、作为所述基于数字孪生技术的变压器状态分析系统的进一步可选方案，所述采集模块包括：
29、安装模块，用于在变压器基座、三相绕组安装振动传感器；
30、第二获取模块，用于依据振动传感器采集变压器基座的振动信号数据和三相绕组的振动信号数据；
31、所述第一计算模块包括：
32、傅里叶变换模块，用于对变压器运行时的振动信号数据进行傅里叶变换，得到变压器运行时的振动幅值；
33、执行模块，用于对变压器运行时的振动幅值进行幅值绝对值平方计算，得到变压器功率图谱；
34、所述识别模块包括：
35、标准化处理模块，用于对功率谱分布特征进行标准化处理，得到标准化处理后的功率谱分布特征；
36、第二计算模块，用于依据粒子群算法和十折交叉验证方法对标准化处理后的功率谱分布特征进行计算，得到变压器故障诊断结果。
37、作为所述基于数字孪生技术的变压器状态分析系统的进一步可选方案，所述系统还包括：
38、保存模块，用于对监测数据以及诊断结果进行保存；
39、报告生成模块，用于产生变压器状态综合评估报告，并将变压器状态综合评估报告进行推送。
40、一种计算设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的步骤。
41、一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的步骤。
42、本专利技术的有益效果是：通过采集变压器运行时的振动信号数据，并基于振动信号数据计算出变压器的功率谱，依据变压器的功率谱进行特征提取，得到功率谱特征分布模型，并将功率谱特征分布模型的功率谱分布特征输入变压器故障识别模型进行识别，能够准确对变压器进行故障诊断，同时，通过依据变压器故障诊断结果构建变压器数字孪生体，对变压器实体进行虚拟仿真，能够以数字三维仿真技术实时展示变压器各部件的健康情况和运行情况预测，从而解决现有技术无法对变压器状态进行完整评估的缺陷。
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1.一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述采集变压器运行时的振动信号数据，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述依据变压器运行时的振动信号数据，计算出变压器的功率谱，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述将功率谱分布特征输入变压器故障识别模型进行识别，得到变压器故障诊断结果，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.一种基于数字孪生技术的变压器状态分析系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析系统，其特征在于，所述采集模块包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析系统，其特征在于，所述系统还包括：
9.一种计算设备，其特征在于，包
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任意一项所述基于数字孪生技术的变压器状态分析方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述采集变压器运行时的振动信号数据，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述依据变压器运行时的振动信号数据，计算出变压器的功率谱，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述将功率谱分布特征输入变压器故障识别模型进行识别，得到变压器故障诊断结果，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生技术的变压器状态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.一种基于数字孪...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟津，钟华有，留嘉豪，梁志涛，周密，
申请(专利权)人：白云电气研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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