时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测方法及装置与流程

本发明涉及变压器磁场信号诊断，更具体的是时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测方法及装置。

背景技术：

1、变压器是电力系统中非常重要的设备，负责电能的传输、分配。变压器产生的磁场可以作为其正常运行的重要指标。电力变压器的安全、稳定运行对电网的正常运行具有重要的意义。变压器价格昂贵，出现故障会对电网公司造成巨大损失，同时对整个电网的稳定和安全造成很大的威胁。而变压器的运输、安装不当会照成绕组位移，区外发生故障会照成绕组变形，如果不尽快发现维修，会造成绝缘破坏，形成匝间故障损毁变压器整个绕组。

2、目前检测变压器绕组变形的方法主要离线试验方法。用的比较多的是高频信号的频率响应方法。在变压器停运后，在变压器绕组上加入高频信号，检测高频信号通过绕组后的响应信号，通过频率信号的变化检测绕组变形，频率响应法需要退运变压器，造成电网大量负荷损失，同时频率响应测量方法为间接测量法，多种因素均会造成频率响应的变化，准确度有待提高。

3、即现有技术中，通过现有的方法检测变压器绕组变形，多种因素均会造成频率响应的变化，准确度有待提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测方法及装置，以解决现有技术中通过现有的方法检测变压器绕组变形，多种因素均会造成频率响应的变化，准确度有待提高的问题。

2、为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术提供时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测方法，所述方法包括：

4、获取变压器磁场时域数据，以及，获取磁场传感器所在绕组的电流时域数据；

5、利用所述变压器磁场时域数据，通过第一运算规则，得到磁场时域数组的时间特征量向量组，以及，利用磁场传感器所在绕组的电流时域数据，通过第二运算规则，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组；

6、将所述磁场时域数组的时间特征量向量组、绕组电流时域数组的时间特征量向量组输入预设的时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测模型中，得到变压器磁场变化检测的相关结果。

7、进一步地，所述利用所述变压器磁场时域数据，通过第一运算规则，得到磁场时域数组的时间特征量向量组，包括：

8、将所述变压器磁场强度时域数据按照正弦曲线的周期，将所述变压器磁场强度时域数据划分为多组磁场时域数据；其中，每组磁场时域数据对应一个周期；

9、获取各组磁场时域数据的第一个零点出现的时间，得到第一数据集，以及，获取各组磁场时域数据的峰值出现的时间，得到第二数据集；

10、利用第一数据集、第二数据集，计算各组磁场时域数据的时间特征量，得到磁场时域数组的时间特征量向量组。

11、进一步地，所述利用第一数据集、第二数据集，计算各组磁场时域数据的时间特征量，得到磁场时域数组的时间特征量向量组，包括：

12、利用第一数据集、第二数据集，依次获取按照周期的每组磁场时域数据的峰值出现在对应周期的位置，得到磁场时域数组的时间特征量向量组。

13、进一步地，所述利用磁场传感器所在绕组的电流时域数据，通过第二运算规则，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组，包括：

14、将所述磁场传感器所在绕组电流时域数据按照正弦曲线的周期，将磁场传感器所在绕组电流时域数据划分为多组绕组电流时域数据；其中，每组绕组电流时域数据对应一个周期；

15、获取各组绕组电流时域数据的第一个零点出现的时间，得到第三数据集，以及，获取各组绕组电流时域数据的峰值出现的时间，得到第四数据集；

16、利用第三数据集、第四数据集，计算各组绕组电流时域数据的时间特征量，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组。

17、进一步地，所述利用第三数据集、第四数据集，计算各组绕组电流时域数据的时间特征量，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组，包括：

18、利用第三数据集、第四数据集，依次获取按照周期的每组绕组电流数据的峰值出现在对应周期的位置，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组。

19、进一步地，所述预设的时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测模型，包括：

20、磁场时域数组的时间特征量向量组与绕组电流时域数组的时间特征量向量组之间的向量距离计算公式，如下式：

21、

22、其中，d表示磁场时域数组的时间特征量向量组与绕组电流时域数组的时间特征量向量组之间的向量距离；xbti表示磁场时域数组的时间特征量向量组；xiti表示绕组电流时域数组的时间特征量向量组；其中，i的取值范围为1到n。

23、进一步地，所述将所述磁场时域数组的时间特征量向量组、绕组电流时域数组的时间特征量向量组输入预设的时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测模型中，得到变压器磁场变化检测的相关结果，包括：

24、将所述磁场时域数组的时间特征量向量组、绕组电流时域数组的时间特征量向量组输入预设的时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测模型中，输出第一向量距离；

25、若所述第一向量距离小于等于阈值，则磁场时域数组的时间特征量向量组、绕组电流时域数组的时间特征量向量组之间磁场变化无异常；

26、否则，变压器磁场变化出现异常，将相关异常信息打包发送给相关人员。

27、进一步地，所述变压器磁场时域数据内磁场变化按照正弦曲线变化，周期为0.05s。

28、进一步地，所述磁场传感器所在绕组的电流时域数据内的电流变化按照正弦曲线变化，周期为0.05s。

29、第二方面，本技术提供时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测装置，所述装置包括：

30、获取模块，用于获取变压器磁场时域数据，以及，获取磁场传感器所在绕组的电流时域数据；

31、第一处理模块，用于利用所述变压器磁场时域数据，通过第一运算规则，得到磁场时域数组的时间特征量向量组，以及，利用磁场传感器所在绕组的电流时域数据，通过第二运算规则，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组；

32、第二处理模块，用于将所述磁场时域数组的时间特征量向量组、绕组电流时域数组的时间特征量向量组输入预设的时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测模型中，得到变压器磁场变化检测的相关结果。

33、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

34、可以理解的是，本发明提供的技术方案，通过获取变压器磁场时域数据，以及，获取磁场传感器所在绕组的电流时域数据；利用所述变压器磁场时域数据，通过第一运算规则，得到磁场时域数组的时间特征量向量组，以及，利用磁场传感器所在绕组的电流时域数据，通过第二运算规则，得到绕组电流时域数组的时间特征量向量组；将所述磁场时域数组的时间特征量向量组、绕组电流时域数组的时间特征量向量组输入预设的时间特征向量间距离的变压器磁场变化检测模型中，得到变压器磁场变化检测的相关结果。可以理解的是，相较于现有的检测变压器绕组变形的方法，本发明提供的技术方案，基于时间特征向量间距离，检测变压器磁场的变化情况，通过有效发现变压器磁场信号的突变，进行精确的故障定位与排查。

35、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。