一种具备多参量全光纤感知的变压器与多参量监测方法与流程

本发明涉及变压器，具体涉及一种具备多参量全光纤感知的变压器与多参量监测方法。

背景技术：

1、变压器是电力系统的重要枢纽设备，它的运行工况与电力系统是否安全运行直接相关，一旦发生故障必然导致局部甚至整个系统瘫痪，严重影响到日常生活生产的正常供电，从而造成巨大的损失。

2、如专利申请号202021053026.x公开了一种具备多参量全光纤感知的变压器，在变压器绕组的每相绕组中分别设置光纤温度监测装置；在变压器绕组两侧的上/下端部，分别对称布置光纤压力传感器；在变压器铁芯的夹件上布置光纤振动传感器；在变压器套管引线端、绕组端部高场强区域以及变压器油箱两侧，分别布置光纤局放传感器；将所有光纤传感器的引出光纤光缆绑扎固定在变压器内部的木质支撑绝缘件上，将所有光纤光缆引出到变压器油箱壁的光纤贯通件上，与外部光纤光缆连接。本实用新型实现变压器内部绝缘、机械、过热等多参量综合状态的数据监测，有效增强变压器的智能化及信息化水平；该方案通过实时监测，可减少变压器发生故障的几率，延长变压器的使用寿命。

3、但是现有技术中，缺少对于变压器内部中部件在工作过程动态监测，不能够及时有效的获取变压器真实工作状态。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具备多参量全光纤感知的变压器与多参量监测方法，通过对变压器的动态参数处理得到变压器运行过程中的动态值，基于动态值对变压器运行时的动态信号进行获取，即变压器运行时的动态值小于等于变压器运行时所设定动态值的阈值，则得到动态正常信号，若变压器运行时的动态值大于变压器运行时所设定动态值的阈值，则得到动态异常信号，基于动态异常信号对变压器内部各部件的运行状态进行识别。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种变压器的多参量监测方法，包括以下步骤:

4、步骤一：获取变压器的动态参数，通过对变压器的动态参数处理，判断是否生成对应变压器的故障信号，并对变压器的故障信号等级进行识别；

5、步骤二：根据变压器的故障信号等级生成不同的预警图标，并将对应的预警图标发送至故障处理人员，以实现对变压器故障管理。

6、作为本发明进一步的方案：步骤一中，动态参数包括变压器运行时的温度数据和振动数据。

7、作为本发明进一步的方案：温度数据由设置在变压器上的光纤温度传感器获取得到，将获取的温度数据记为wi；

8、振动数据由设置在变压器上的光纤振动传感器获取得到，将获取的振动数据记为z i；

9、对获取的变压器的温度数据和振动数据进行加权处理，将获取的变压器的温度数据wi的权重占比分配为k1；将获取的变压器的振动数据z i的权重占比分配为k2；其中，k1+k2＝1，k2>k1>0；

10、根据公式by＝wi*k1+z i*k2获取得到变压器运行时的动态值。

11、作为本发明进一步的方案：获取变压器运行时的动态值所对应的动态信号，动态信号包括动态正常信号和动态异常信号；

12、若变压器运行时的动态值小于等于变压器运行时所设定动态值的阈值，则得到动态正常信号，若变压器运行时的动态值大于变压器运行时所设定动态值的阈值，则得到动态异常信号。

13、作为本发明进一步的方案：当获取的动态信号为动态正常信号时，则表示变压器运行正常。

14、作为本发明进一步的方案：当获取的动态信号为动态异常信号时，对变压器内部各部件的运行状况解析过程包括：

15、获取到变压器内所需管控的部件，将对应变压器部件标记为目标部件；获取到目标部件所需监测的监测项，将对应所需监测的项目标记为监测项，其中，采集到检测时段目标部件对应监测项的实时数据，调取对应监测项的预设数据要求，将实时数据不符合预设数值要求的监测项标记为管控项，将管控项的实时数据相较于对应预设数值要求的偏离值标记为对应管控项的实测差值。

16、作为本发明进一步的方案：调取对应管控项的预设风险系数，将对应管控项的实测差值与对应预设风险系数进行乘积计算得到实测影响值；

17、获取到目标部件的管控项数量以及每组管控项的实测影响值，将目标部件管控项的实测影响值求和，得到目标部件管控项实测影响总值；

18、再将目标部件管控项数量与所需监测的项目数据进行比值得到目标部件风险比例值；

19、将得到的风险比例值与目标部件管控项实测影响总值进行乘积计算得到目标部件的危险系数值。

20、作为本发明进一步的方案：将目标部件的危险系数值与目标部件对应预设的危险系数值阈值进行比较；

21、若目标部件的危险系数值大于等于目标部件预设的危险系数值阈值，则将监测的目标部件标记为风险部件；

22、若目标部件的危险系数值小于目标部件预设的危险系数值阈值，则将监测的目标部件标记为无风险部件。

23、作为本发明进一步的方案：获取风险部件所对应的目标部件总数量，将风险部件所对应的目标部件总数量与变压器目标部件总数量进行比值，得到变压器运行故障信号等级；

24、当风险部件所对应的目标部件总数量/变压器目标部件总数量≥0.5时，则表示变压器运行故障，得到变压器的一级故障信号；

25、当0.5＞当风险部件所对应的目标部件总数量/变压器目标部件总数量≥0.2时，则表示变压器运行故障，得到变压器的二级故障信号；

26、当0.05≤风险部件所对应的目标部件总数量/变压器目标部件总数量＜0.2时，则表示变压器运行故障，得到变压器的三级故障信号；

27、当风险部件所对应的目标部件总数量/变压器目标部件总数量＜0.05时，则表示变压器运行故障，得到变压器的运行正常信号。

28、一种具备多参量全光纤感知的变压器，包括多参量监测系统，所述多参量监测系统包括动态参数获取模块和监测处理模块；

29、动态参数获取模块用于获取变压器的动态参数，通过对变压器的动态参数处理，判断是否生成对应变压器的故障信号，并对变压器的故障信号等级进行识别；

30、监测处理模块用于根据变压器的故障信号等级生成不同的预警图标，并将对应的预警图标发送至故障处理人员，以实现对变压器故障管理。

31、其中，动态参数获取模块包括温度采集单元和振动采集单元；

32、温度采集单元包括光纤温度传感器，振动采集单元包括光纤振动传感器，所述光纤温度传感器和光纤振动传感器均设置在变压器本体上。

33、本发明的有益效果：

34、本发明通过对变压器的动态参数处理得到变压器运行过程中的动态值，基于动态值对变压器运行时的动态信号进行获取，即变压器运行时的动态值小于等于变压器运行时所设定动态值的阈值，则得到动态正常信号，若变压器运行时的动态值大于变压器运行时所设定动态值的阈值，则得到动态异常信号，基于动态异常信号对变压器运行状态进行识别；

35、本发明变压器处于动态异常信号时，对变压器内部各部件的运行状况进行解析，具体的，获取到变压器内所需管控的目标部件，针对该目标部件确定所需的监测项，并对所有监测项的实时数据进行获取，将不符合要求的监测项定为管控项，将对应管控项的实测差值与对应预设风险系数进行乘积计算得到实测影响值，将目标部件管控项的实测影响值求和，得到目标部件管控项实测影响总值，再将目标部件管控项数量与所需监测的项目数据进行比值得到目标部件风险比例值，将得到的风险比例值与目标部件管控项实测影响总值进行乘积计算得到目标部件的危险系数值，将目标部件的危险系数值与目标部件对应预设的危险系数值阈值进行比较，得到该变压器运行故障信号等级，完成对变压器故障识别以及对故障的变压器有效处理。