变压器故障检测方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本发明涉及电子信息，具体而言，涉及一种变压器故障检测方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、变压器作为电网系统中的核心设备，其运行性能直接影响供电可靠性与电能质量。随着变压器数量急剧增加，设备的运维压力日益凸显，因此，需要通过监控变压器运行时内部主部件的放电、过热等运行状况来实现设备潜在故障的提前预警。目前，对于大部分变压器内部的常见故障都可以通过对“变压器油中溶解气体”进行分析而有效的进行探测和预警。相关技术中，变压器油中溶解气体浓度的检测方法，主要有以下几种：

2、(一)气相色谱法：气相色谱法中多以表面积很大且具有一定活性的吸附剂作为固定相，利用载气(通常为惰性气体)驱动多组分的混合样品进入色谱柱，依靠吸附剂对各个组分气体的不同吸附力，将它们彼此分离，然后依次送入检测器中进行定量检测。其测量气体种类、精度、范围，与系统使用的检测器有关，各种不同的检测器决定了系统的可测气体种类、测量精度以及稳定性等。但是，这种方法需要消耗被测样品，消耗载气，色谱柱易老化，气路控制系统复杂等致命缺点，并且，气相色谱法应用于变压器在线监测故障检测，需要定期更换色谱柱，后期维护量非常大；而且准备被测样品环节耗费时间，导致故障检测只能间断进行。

3、(二)阵列式气敏传感器法：釆用多个气敏传感器组成的阵列作为多组分气体的探测单元。由于各个气敏传感器对于不同组分的气体具有不同的敏感度，并且各个气敏传感器之间的交叉敏感问题存在复杂的非线性关系，必须结合复杂的模式识别技术(bp神经网络结构、人工神经网络、灰色理论等)，才可以很好的消除交叉敏感问题，因此，阵列式气敏传感器法前期标定过程十分繁琐。另外，传感器(多为半导体气敏传感器)测量结果受累计误差的影响很大(原因是传感器本身存在漂移)，而且检测灵敏度不高，故障修复后，传感器恢复正常值的恢复时间长。

4、(三)傅立叶变换红外光谱分析法：基于光的干涉原理，把待测气体放置在迈克尔逊干涉系统中，在不断移动动镜的过程中，探测端可以接收到不断变换强度的干涉波。同时对样品干涉图样和背景干涉图样做傅立叶变换，二者相除可以得到待测气体的透射光谱。进而得到待测气体中各组分气体的类别和含量。但是这种方法不能对测量气体浓度存在局限性(例如不能对氧气浓度进行测量)，而且设备价格昂贵。

5、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种变压器故障检测方法、装置、存储介质及电子设备，以至少解决相关技术中对变压器中产生的气体进行浓度分析的复杂度高，导致变压器故障检测效果不佳的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种变压器故障检测方法，包括：响应变压器故障检测请求，获取所述变压器的绝缘油中的混合气体；采用光谱分析技术对所述混合气体进行处理，得到所述混合气体的第一吸收光谱，并对所述第一吸收光谱进行去噪处理，得到第二吸收光谱，其中，所述光谱分析技术包括：可调谐半导体激光吸收光谱技术；对所述第二吸收光谱进行分析，得到所述混合气体中每种气体的气体浓度，并基于所述每种气体的气体浓度确定所述变压器的故障检测结果。

3、进一步地，采用光谱分析技术对所述混合气体进行处理，得到所述混合气体的第一吸收光谱，包括：将第一激光信号射入所述混合气体，射出第二激光信号；基于所述第一激光信号和所述第二激光信号，确定所述第一吸收光谱。

4、进一步地，基于所述第一激光信号和所述第二激光信号，确定所述第一吸收光谱，包括：基于所述第一激光信号确定入射光强，其中，所述入射光强用于表示所述第一激光信号的发光强度；基于所述第二激光信号确定透射光强，其中，所述透射光强用于表示所述第二激光信号的发光强度；基于郎伯比尔定律、波长调制技术、所述入射光强和所述透射光强，确定所述第一吸收光谱。

5、进一步地，在将第一激光信号射入所述混合气体之前，包括：通过激光器生成所述第一激光信号；在将第一激光信号射入所述混合气体之后，包括：通过探测器采集所述第二激光信号。

6、进一步地，对所述第一吸收光谱进行去噪处理，得到第二吸收光谱，包括：对所述第一吸收光谱的光谱数据进行主成分分析，得到分析结果；基于所述分析结果对所述第一吸收光谱进行去噪处理，得到第二吸收光谱。

7、进一步地，对所述第一吸收光谱的光谱数据进行主成分分析，得到分析结果，包括：将所述第一吸收光谱中的光谱数据转换为目标矩阵，其中，所述目标矩阵用于记录所述光谱数据的特征值；通过主成分分析策略对所述目标矩阵进行主成分分析，得到所述分析结果。

8、进一步地，基于所述每种气体的气体浓度确定所述变压器的故障检测结果，包括：对每种气体的气体浓度与该气体的气体浓度阈值进行比较，得到比较结果集合；通过所述比较结果集合与预设故障规则进行匹配，得到所述故障检测结果。

9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种变压器故障检测装置，包括：获取单元，用于响应变压器故障检测请求，获取所述变压器的绝缘油中的混合气体；第一处理单元，用于采用光谱分析技术对所述混合气体进行处理，得到所述混合气体的第一吸收光谱，并对所述第一吸收光谱进行去噪处理，得到第二吸收光谱，其中，所述光谱分析技术包括：可调谐半导体激光吸收光谱技术；第二处理单元，用于对所述第二吸收光谱进行分析，得到所述混合气体中每种气体的气体浓度，并基于所述每种气体的气体浓度确定所述变压器的故障检测结果。

10、进一步地，第一处理单元包括：第一处理子单元，用于将第一激光信号射入所述混合气体，射出第二激光信号；确定子单元，用于基于所述第一激光信号和所述第二激光信号，确定所述第一吸收光谱。

11、进一步地，确定子单元包括：第一确定模块，用于基于所述第一激光信号确定入射光强，其中，所述入射光强用于表示所述第一激光信号的发光强度；第二确定模块，用于基于所述第二激光信号确定透射光强，其中，所述透射光强用于表示所述第二激光信号的发光强度；第三确定模块，用于基于郎伯比尔定律、波长调制技术、所述入射光强和所述透射光强，确定所述第一吸收光谱。

12、进一步地，确定子单元还包括：生成模块，用于在将第一激光信号射入所述混合气体之前，通过激光器生成所述第一激光信号；采集模块，用于在将第一激光信号射入所述混合气体之后，通过探测器采集所述第二激光信号。

13、进一步地，第一处理单元还包括：分析模块，用于对所述第一吸收光谱的光谱数据进行主成分分析，得到分析结果；去噪模块，用于基于所述分析结果对所述第一吸收光谱进行去噪处理，得到第二吸收光谱。

14、进一步地，分析模块包括：转换子模块，用于将所述第一吸收光谱中的光谱数据转换为目标矩阵，其中，所述目标矩阵用于记录所述光谱数据的特征值；分析子模块，用于通过主成分分析策略对所述目标矩阵进行主成分分析，得到所述分析结果。

15、进一步地，第二处理单元包括：比较子单元，用于对每种气体的气体浓度与该气体的气体浓度阈值进行比较，得到比较结果集合；匹配子单元，用于通过所述比较结果集合与预设故障规则进行匹配，得到所述故障检测结果。

16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的变压器故障检测方法。

17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的变压器故障检测方法。

18、在本发明中，响应变压器故障检测请求，获取变压器的绝缘油中的混合气体；采用光谱分析技术对混合气体进行处理，得到混合气体的第一吸收光谱，并对第一吸收光谱进行去噪处理，得到第二吸收光谱，其中，光谱分析技术包括：可调谐半导体激光吸收光谱技术；对第二吸收光谱进行分析，得到混合气体中每种气体的气体浓度，并基于每种气体的气体浓度确定变压器的故障检测结果。进而解决了相关技术中对变压器中产生的气体进行浓度分析的复杂度高，导致变压器故障检测效果不佳的技术问题。在本发明中，通过可调谐半导体激光吸收光谱技术对变压器绝缘油中的混合气体进行分析，得到混成气体的第一吸收光谱，对第一吸收光谱进行去噪，得到第二吸收光谱，基于第二吸收光谱确定变压器的故障检测结果，避免了相关技术中对变压器中混合气体的分析复杂度高、故障检测的准确率低的情况，从而实现了降低变压器故障检测的复杂度和提高故障检测准确率的技术效果。