本申请涉及电力设备故障诊断,具体涉及一种基于高压振荡波变压器匝间绝缘检测法的噪声评估方法。
背景技术:
1、在电力设备的维护与检测领域,变压器作为电网中的核心组件,其稳定性和可靠性至关重要。为了及时发现并处理变压器潜在的故障,高压振荡波检测法被广泛应用于变压器的非破坏性检测中。这种方法通过向变压器注入特定参数的高压振荡波,观察并分析变压器对此激励的响应,从而判断其内部状态及是否存在故障。
2、然而,在实际应用中,高压振荡波检测过程中获得的信号往往不仅仅包含变压器本身的响应信息,还混杂着各种噪声成分。这些噪声可能来源于检测设备的电子噪声、环境干扰、变压器自身的非线性特性以及信号传输过程中的衰减与畸变等。噪声的存在会严重影响检测信号的清晰度和准确性,进而降低故障检测的灵敏度和可靠性。
3、为了准确评估和利用高压振荡波检测法获得的信号,对其中包含的噪声进行有效分析和量化显得尤为重要。但当前,针对高压振荡波检测信号中噪声的评估方法尚不完善,缺乏一套系统、精确的噪声参数评估算法。这导致在实际操作中,难以准确区分变压器的真实响应与噪声干扰,限制了高压振荡波检测法在变压器故障检测中的应用效果。
4、鉴于此,本发明提出了一种基于高压振荡波变压器匝间绝缘检测法的噪声评估方法,旨在开发一种高效、准确的噪声参数评估算法。该方法通过深入分析高压振荡波检测信号的特性,结合先进的信号处理技术,实现对噪声成分的精确提取和量化评估。通过该算法,可以更加清晰地识别出变压器在高压振荡波作用下的真实响应,提高故障检测的准确性,为变压器的状态监测和故障诊断提供更加可靠的依据。
技术实现思路
1、本申请提供了一种基于高压振荡波变压器匝间绝缘检测法的噪声评估方法,根据所提出的方法能提高高压振荡波法对变压器故障检测的精度。高压振荡波变压器检测平台主要由高压振荡波发生器1、电力变压器2、振荡波信号接收装置3、信号处理计算机4组成。
2、本申请提供了一种基于高压振荡波变压器匝间绝缘检测法的噪声评估方法,所述方法包括:
3、1)对高压振荡波检测法中获取的振荡波信号进行建模,其中具有非零平均噪声统计的离散时间非线性系统的过程和测量的状态空间模型可以表示为
4、 (1)
5、 (2)
6、其中是状态向量,是测量向量,和分别是非线性状态和测量函数;和分别是过程和测量的平均值;和,其中和分别是过程和测量的噪声,由两个独立的零均值高斯分布产生,其协方差分别为和;
7、2)在贝叶斯统计学中, map(maximum a posteriori的缩写,即最大后验)估计可以利用经验数据获得对未观测量的点态估计;为使用最大化后验密度的map估计器,从中评估噪声参数;需要最大化给定测量的(,即是过程平均值,过程噪声协方差,测量平均值,测量噪声协方差,组成的矩阵)的概率,即最大化;的map估计可以基于贝叶斯定理表达如下
8、(3)
9、argmax是取最大值点的函数, 代表任意的,p(date|m)表示在m模型中,数据date的出现的概率;
10、3)扩展初始状态并执行对数操作,方程式(1)(2)中的过程和测量模型可以组合,如下所示
11、(4)
12、其中c是对数常数;
13、4)梯度下降法是一个一阶最优化算法,为使用梯度下降法找到一个函数的局部极小值,向函数上当前点对应梯度(或者是近似梯度)的反方向的规定步长距离点进行迭代搜索;使用最大化的梯度下降法获得参数,如下表所示
14、(5)
15、根据该等式,噪声估计器表示为
16、(6)
17、(7)
18、(8)
19、(9)
20、(注:以上公式中代表模型阶数,为求和的下界,和分别代表预估的过程与测量平均值);
21、5)根据计算出的噪声估计器,设计针对振荡波试验方法相应的滤波器算法,可以实现对于高压振荡波信号的降噪处理,提高振荡波检测方法的准确性。
22、本发明的有益效果在于,通过高压振荡波检测系统获取变压器绕组的振荡波数据后,首先建立具有非零平均噪声统计的离散时间非线性系统的过程和测量的状态空间模型,然后引入maps估计器估计噪声参数;再将测量模型与状态空间模型相结合,并引入梯度算法;最后计算处噪声估计器的参数为高压振荡波检测数据去噪提供参考,提高检测状态的精度。
1.一种基于高压振荡波变压器匝间绝缘检测法的噪声评估方法,其特征在于: