一种变压器光纤测温系统及方法与流程

本发明涉及变压器安全保护技术领域，尤其是一种变压器光纤测温系统及方法。

背景技术：

变压器运行过程的温度检测是保证变压器安全的一项重要措施。通常采用光纤温度传感器对变压器内部的温度进行采集。现有的测温系统精度差，无法准确反映变压器的实际运行状态。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种变压器光纤测温系统及方法，能够解决现有技术的不足，提高了变压器温度检测的准确性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种变压器光纤测温系统，包括，

若干个光纤测温传感器，用于检测变压器内部不同位置的实时温度；

温度数据预处理模块，与光纤测温传感器通讯连接，用于对温度数据进行筛选；

温度数据合成模块，与温度数据预处理模块通讯连接，用于将不同位置的温度数据进行合成，得到变压器的实时运行温度；

温度数据校正模块，与温度数据合成模块通讯连接，用于对合成的变压器运行温度进行校正。

一种上述的变压器光纤测温系统的测温方法，包括以下步骤：

a、光纤测温传感器采集变压器内部温度采样点的温度数据；

b、温度数据预处理模块对温度数据进行筛选，删除偏差数据；

c、温度数据合成模块根据不同温度采样点的温度数据合成变压器的实时运行温度；

d、温度数据校正模块对步骤c中合成的变压器的实时运行温度进行校正。

作为优选，步骤b中，对温度数据进行筛选包括以下步骤，

b1、将同一光纤测温传感器采集的离散温度数据进行拟合，得到第一温度曲线；

b2、将距离对应温度曲线的距离大于设定阈值的离散温度数据进行标记；

b3、将同一光纤测温传感器采集的被标记的离散温度数据进行二次拟合，得到第二温度曲线，对比不同的第二温度曲线，将任意两个或多个第二温度曲线上线性相关区域的离散温度数据撤销标记；

b4、使用撤销标记的离散温度数据对第一温度曲线进行重新拟合。

作为优选，步骤c中，合成变压器的实时运行温度包括以下步骤，

c1、根据光纤测温传感器的安装位置计算与各光纤测温传感器距离之和最小的空间点位置坐标，将此坐标作为变压器的实时运行温度的计算坐标；

c2、对每个第一温度曲线赋予加权系数，加权系数与其对应的光纤测温传感器距离计算坐标的距离成正比，且所有加权系数之和为1；

c3、使用加权系数对第一温度曲线进行加权求和，得到变压器的实时运行温度曲线。

作为优选，步骤d中，对变压器的实时运行温度进行校正包括以下步骤，

d1、对步骤b中标记的离散温度数据按照步骤c2和c3的方式进行加权求和，得到参考温度曲线；

d2、将参考温度曲线中与步骤c3中得到的变压器的实时运行温度曲线进行比对，将线性相关部分的参考温度曲线进行提取；

d3、将提取的温度曲线段与步骤c3中得到的变压器的实时运行温度曲线进行加权平均，提取的温度曲线段与变压器的实时运行温度曲线的加权比例为1.5:8.5。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过对温度数据进行筛选，可以有效去除异常数据。在筛选过程中，通过两次数据复核，保证可以正确反映变压器温度状态的数据被尽可能保留，从而避免由于筛选数据导致的数据拟合偏差。本发明结构简单，数据处理方式合理，可以有效提高温度检测的准确性。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的原理图。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1，本发明的一个具体实施方式包括，

若干个光纤测温传感器1，用于检测变压器内部不同位置的实时温度；

温度数据预处理模块2，与光纤测温传感器1通讯连接，用于对温度数据进行筛选；

温度数据合成模块3，与温度数据预处理模块2通讯连接，用于将不同位置的温度数据进行合成，得到变压器的实时运行温度；

温度数据校正模块4，与温度数据合成模块3通讯连接，用于对合成的变压器运行温度进行校正。

在安装光纤测温传感器1时，每个光纤测温传感器1的有效测温范围至少和其它两个光纤测温传感器1的有效测温范围具有重叠区域，且另外两个光纤测温传感器1的有效测温范围之间没有重叠区域。这种布置方式可以在筛选温度数据时，提高不同光纤测温传感器1之间数据的相互验证准确度。

一种上述的变压器光纤测温系统的测温方法，包括以下步骤：

a、光纤测温传感器1采集变压器内部温度采样点的温度数据；

b、温度数据预处理模块2对温度数据进行筛选，删除偏差数据；

c、温度数据合成模块3根据不同温度采样点的温度数据合成变压器的实时运行温度；

d、温度数据校正模块4对步骤c中合成的变压器的实时运行温度进行校正。

步骤b中，对温度数据进行筛选包括以下步骤，

b1、将同一光纤测温传感器1采集的离散温度数据进行拟合，得到第一温度曲线；

b2、将距离对应温度曲线的距离大于设定阈值的离散温度数据进行标记；

b3、将同一光纤测温传感器1采集的被标记的离散温度数据进行二次拟合，得到第二温度曲线，对比不同的第二温度曲线，将任意两个或多个第二温度曲线上线性相关区域的离散温度数据撤销标记；

b4、使用撤销标记的离散温度数据对第一温度曲线进行重新拟合。

步骤c中，合成变压器的实时运行温度包括以下步骤，

c1、根据光纤测温传感器1的安装位置计算与各光纤测温传感器1距离之和最小的空间点位置坐标，将此坐标作为变压器的实时运行温度的计算坐标；

c2、对每个第一温度曲线赋予加权系数，加权系数与其对应的光纤测温传感器1距离计算坐标的距离成正比，且所有加权系数之和为1；

c3、使用加权系数对第一温度曲线进行加权求和，得到变压器的实时运行温度曲线。

另外，在计算加权系数时，对于各第一温度曲线的温度变化方向(正负值)出现不一致的时间点，进行单独计算。在进行单独计算时，将温度变化率最大的第一温度曲线的加权系数增加1.2～1.5倍，其它第一温度曲线进行相同幅度的减小，保证所有加权系数之和为1。通过对温度变化趋势不一致的时间点进行单独处理，可以对变压器内部出现温度异常变化的状态进行准确采集预警，从而进一步提高变压器温度检测的准确性。

步骤d中，对变压器的实时运行温度进行校正包括以下步骤，

d1、对步骤b中标记的离散温度数据按照步骤c2和c3的方式进行加权求和，得到参考温度曲线；

d2、将参考温度曲线中与步骤c3中得到的变压器的实时运行温度曲线进行比对，将线性相关部分的参考温度曲线进行提取；

d3、将提取的温度曲线段与步骤c3中得到的变压器的实时运行温度曲线进行加权平均，提取的温度曲线段与变压器的实时运行温度曲线的加权比例为1.5:8.5。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。