【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器监测，尤其涉及变压器绕组的状态评估方法及变压器绕组状态评估平台。
技术介绍
1、变压器在电力网中扮演着至关重要的角色，它负责将发电站产生的电力调整至适合远距离输送或本地分配的电压水平。因此，变压器的可靠性直接影响着电力系统的整体性能。而绕组作为变压器内部的主要组成部分之一，它的完好与否直接决定了变压器的工作效能及其安全性。
2、对变压器绕组状态评估的意义不仅在于预防可能发生的故障，更重要的是能够通过早期识别潜在问题来避免突发性的服务中断，这对于保持电力供应的连续性和可靠性至关重要。例如，一些常见的绕组问题如绝缘材料的老化、因短路引起的形变或者由于过载导致的过热现象，都可能成为未来故障的根源。目前，没有有效地对变压器绕组状态进行评估的方法。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提出变压器绕组的状态评估方法及变压器绕组状态评估平台，以对变压器绕组的状态进行有效评估。
2、为实现上述目的，本申请第一方面提供变压器绕组的状态评估方法，所述方法包括：
3、通过预设的信号注入方式将不同频率的高频激励信号注入到目标变压器中；
4、获取在不同频率的高频激励信号下所述目标变压器一次绕组的输入电信号和二次绕组的输出电信号；
5、根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器的输入电信号和输出电信号计算并拟合，得到所述目标变压器的运行参数曲线；
6、基于所述运行参数曲线进行特征分析并评估所述目标变压器的绕组
7、进一步的，电信号包括电压数据和电流数据，所述根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器的输入电信号和输出电信号计算并拟合，得到所述目标变压器的运行参数曲线，具体包括：
8、根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器一次绕组的输入电压数据和二次绕组的输出电流数据计算得到不同频率对应的第一运行参数值，并基于所述不同频率对应的第一运行参数值进行拟合，得到所述目标变压器的第一运行参数曲线；
9、根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器一次绕组的输入电流数据和二次绕组的输出电压数据计算得到不同频率对应的第二运行参数值，并基于所述不同频率对应的第二运行参数值进行拟合，得到所述目标变压器的第二运行参数曲线；
10、其中，运行参数曲线的自变量为ln fi，因变量为
11、式中，fi为目标频率，所述目标频率为预设的频率范围内的任一频率，u(i)为在所述目标频率的高频激励信号下的输入电压数据或输出电压数据，i(i)为在所述目标频率的高频激励信号下的输入电流数据或输出电流数据。
12、进一步的，所述基于所述运行参数曲线进行特征分析并评估所述目标变压器的绕组状态，具体包括：
13、基于所述第一运行参数曲线和所述第二运行参数曲线进行特征分析，得到第一运行特征值和第二运行特征值；
14、根据所述第一运行特征值和所述第二运行特征值计算得到第一形变评估因子和第二形变评估因子；
15、根据所述第一形变评估因子和所述第二形变评估因子进行综合评估，确定所述目标变压器的绕组状态。
16、进一步的，所述根据所述第一运行特征值和所述第二运行特征值计算得到第一形变评估因子和第二形变评估因子，具体包括：
17、对目标输入电流数据、目标输入电压数据、目标输出电流数据和目标输出电压数据进行傅里叶分解，分别得到所述目标输入电流数据、所述目标输入电压数据、所述目标输出电流数据和所述目标输出电压数据的基准相位，其中，所述目标输入电流数据、目标输入电压数据、目标输出电流数据和目标输出电压数据分别为所述目标频率的高频激励信号下的输入电流数据、输入电压数据、输出电流数据和输出电压数据；
18、根据所述目标输入电流数据和所述目标输出电流数据的基准相位计算所述目标频率对应的电流相位差；
19、根据所述目标输入电压数据和所述目标输出电压数据的基准相位计算所述目标频率对应的电压相位差；
20、根据所述电流相位差、所述电压相位差、所述第一运行特征值和所述第二运行特征值计算得到所述第一形变评估因子和第二形变评估因子。
21、进一步的，所述运行特征值包括运行参数值的平均值和最大值，所述第一形变评估因子和所述第二形变评估因子通过下式进行拟合计算得到：
22、
23、式中，ψ1、ψ2分别为第一绕组形变因子和第二绕组形变因子，fi为所述目标频率，1≤i≤n，n为频率取值总数，y1max为所有第一运行参数值的最大值，为所述目标频率对应的电压相位差，为所述目标频率对应的电流相位差，y1(i)为所述目标频率下的第一运行参数值，y1av为所有第一运行参数值的平均值，y2max为所有第二频变响应值的最大值，y2(i)为所述目标频率下的第二运行参数值，y2av为所有第二运行参数值的平均值。
24、进一步的，信号注入方式包括电压互感器注入、电容传感器注入和站用变压器注入；
25、所述根据所述第一形变评估因子和所述第二形变评估因子进行综合评估，确定所述目标变压器的绕组状态，具体包括：
26、根据电压互感器、电容传感器和站用变压器三种信号注入方式下的第一形变评估因子和第二形变评估因子计算综合评估系数；
27、基于所述综合评估系数确定所述目标变压器的绕组状态。
28、进一步的，所述综合评估系数通过下式计算得到：
29、
30、式中，ψ1(a)、ψ1(b)、ψ1(c)分别为电压互感器注入、电容传感器注入和站用变压器注入下的第一形变评估因子，ψ2(a)、ψ2(b)、ψ2(c)分别为电压互感器注入、电容传感器注入和站用变压器注入下的第二形变评估因子。
31、进一步的，所述基于所述综合评估系数确定所述待监测变压器绕组的形变状况，具体包括：
32、若所述综合评估系数大于预设的系数阈值，则所述待监测变压器绕组状况良好；
33、若所述综合评估系数不大于所述系数阈值，则所述待监测变压器绕组存在故障。
34、为实现上述目的，本申请第二方面提供变压器绕组状态评估平台，所述平台包括主机pc端、主控板、直流电压源、开关管、保护电阻、耦合线圈、信号注入模块、注入电流检测仪、注入电压检测仪、目标变压器、输出电压检测仪、电容、输出电流检测仪、等效阻抗、工频电源装置；
35、所述主机pc端与所述主控板连接，所述主控板与所述开关管连接，所述开关管分别与所述直流电压源和所述耦合线圈连接；所述直流电压源与所述保护电阻连接，所述耦合线圈分别与所述保护电阻和所述信号注入模块连接；所述信号注入模块与所述注入电流检测仪连接，所述注入电流检测仪与所述注入电压检测仪连接，所述注入电压检测仪与所述目标变压器连接，所述目标变压器分别与所述输出电压检测仪、所述电容和所述等效电阻连接，所述电容与所述输出电流检测仪连接，所述等效电阻与所述工频本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变压器绕组的状态评估方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电信号包括电压数据和电流数据，所述根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器的输入电信号和输出电信号计算并拟合，得到所述目标变压器的运行参数曲线，具体包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述运行参数曲线进行特征分析并评估所述目标变压器的绕组状态，具体包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一运行特征值和所述第二运行特征值计算得到第一形变评估因子和第二形变评估因子，具体包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行特征值包括运行参数值的平均值和最大值，所述第一形变评估因子和所述第二形变评估因子通过下式进行拟合计算得到：
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，信号注入方式包括电压互感器注入、电容传感器注入和站用变压器注入；
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述综合评估系数通过下式计算得到：
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所
9.一种变压器绕组状态评估平台，其特征在于，所述平台包括主机PC端、主控板、直流电压源、开关管、保护电阻、耦合线圈、信号注入模块、注入电流检测仪、注入电压检测仪、目标变压器、输出电压检测仪、电容、输出电流检测仪、等效阻抗、工频电源装置；
10.如权利要求9所述的变压器绕组状态评估平台，其特征在于，所述主机PC端发送评估命令至所述主控板，所述主控板根据所述评估命令控制所述开关管不断切换频率和开断开关，使所述直流电压源输出不同频率的高频激励信号，所述高频激励信号通过所述保护电阻流入所述耦合线圈中，所述耦合线圈将所述高频激励信号耦合得到耦合高频信号，所述信号注入模块将所述耦合高频信号注入到所述目标变压器的一次绕组中；所述注入电流检测仪和所述注入电压检测仪分别采集所述目标变压器一次绕组的输入电流数据和输入电压数据，所述输出电压检测仪和输出电流检测仪分别采集所述目标变压器二次绕组的输出电压数据和输出电流数据，所述电容和所述等效阻抗是所述目标变压器的外围电气参数，所述工频电源装置根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器的输入电压数据、输入电流数据、输出电流数据和输出电压数据计算并拟合，得到所述目标变压器的运行参数曲线；基于所述运行参数曲线进行特征分析并评估所述目标变压器的绕组状态，并将所述目标变压器的绕组状态发送至所述主机PC端。
...【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组的状态评估方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电信号包括电压数据和电流数据，所述根据不同频率的高频激励信号下所述目标变压器的输入电信号和输出电信号计算并拟合，得到所述目标变压器的运行参数曲线，具体包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述运行参数曲线进行特征分析并评估所述目标变压器的绕组状态，具体包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一运行特征值和所述第二运行特征值计算得到第一形变评估因子和第二形变评估因子，具体包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行特征值包括运行参数值的平均值和最大值，所述第一形变评估因子和所述第二形变评估因子通过下式进行拟合计算得到：
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，信号注入方式包括电压互感器注入、电容传感器注入和站用变压器注入；
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述综合评估系数通过下式计算得到：
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述综合评估系数确定所述待监测变压器绕组的形变状况，具体包括：
9.一种变压器绕组状态评估平台，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱国超，蔡小虎，何顺，周利军，王东阳，刘红文，胡锦，王欣，王山，代维菊，赵汉武，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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