一种高压电力电容器故障预警方法及装置与流程

1.本发明涉及一种高压电力电容器故障预警方法及装置，属于高压配电网运行控制方法及装置技术领域。


背景技术：

2.电网稳定运行和电能高效供应关系着国民经济发展和人民生活质量，高压电力电容器是电网正常运行至关重要的设备之一，一旦发生故障将严重影响电网系统运行，造成重大经济损失。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种高压电力电容器故障预警方法及装置，能对电力电容器的运行状态进行在线监测，检测发现潜伏性故障，并基于监测数据分析潜伏性故障的发展趋势，准确预测事故的发生，通过数据集对比测试实现电容器故障的预警，进而根据实际情况进行预防或更换，及时对电力电容器进行检修维护，从而避免了电容器故障影响电力系统正常运行，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
4.本发明的技术方案是：一种高压电力电容器故障预警方法，包含以下步骤：实时采集电容器运行时声纹的数据，首先进行高频毛刺的滤除预处理，然后进行模数转换，转换成数字量；对数字量信号进行时域和频域特征提取，获得声纹特征向量之后采用迁移学习算法模型，设计声纹特征数据库；采集电容器运行声学样本，对声纹识别算法模型进行训练和优化；通过数据集对比测试实现电容器故障检测，一旦发现异常，进行预警；通过人机交互声纹监测平台，对软硬件和分析算法进行集成，根据声纹情况，给出可能的故障原因及故障趋势提示信息。
5.一种高压电力电容器故障预警装置，包含噪声采集装置、电容器故障预警控制系统和人机交互声纹监测平台，所述噪声采集装置设置在电力电容器两侧，噪声采集装置的输出端连接电容器故障预警控制系统，电容器故障预警控制系统和人机交互声纹监测平台互相连接；电容器故障预警控制系统包含声传感阵列装置、声纹预处理装置、主控芯片、电源模块和通讯模块，声传感阵列装置、声纹预处理装置和主控芯片依次连接，电源模块为主控芯片供电，主控芯片通过通讯模块与人机交互声纹监测平台连接。
6.所述主控芯片为arm芯片或dsp中的一种。
7.所述电容器故障预警控制系统和人机交互声纹监测平台通过串口和网口中的一种设备进行通讯。
8.本发明的有益效果是：能对电力电容器的运行状态进行在线监测，检测发现潜伏性故障，并基于监测数据分析潜伏性故障的发展趋势，准确预测事故的发生，通过数据集对比测试实现电容器故障的预警，进而根据实际情况进行预防或更换，及时对电力电容器进行检修维护，从而避免了电容器故障影响电力系统正常运行。
附图说明
9.图1为本发明的结构框图；图2为本发明电容器故障预警控制系统的原理图；图中：噪声采集装置1、电容器故障预警控制系统2、人机交互声纹监测平台3、电力电容器4、声传感阵列装置21、声纹预处理装置22、主控芯片23、电源模块24、通讯模块25。
实施方式
10.为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
11.一种高压电力电容器故障预警方法，包含以下步骤：实时采集电容器运行时声纹的数据，首先进行高频毛刺的滤除预处理，然后进行模数转换，转换成数字量；对数字量信号进行时域和频域特征提取，获得声纹特征向量之后采用迁移学习算法模型，设计声纹特征数据库；采集电容器运行声学样本，对声纹识别算法模型进行训练和优化；通过数据集对比测试实现电容器故障检测，一旦发现异常，进行预警；通过人机交互声纹监测平台，对软硬件和分析算法进行集成，根据声纹情况，给出可能的故障原因及故障趋势提示信息。
12.一种高压电力电容器故障预警装置，包含噪声采集装置1、电容器故障预警控制系统2和人机交互声纹监测平台3，所述噪声采集装置1设置在电力电容器4两侧，噪声采集装置1的输出端连接电容器故障预警控制系统2，电容器故障预警控制系统2和人机交互声纹监测平台3互相连接；电容器故障预警控制系统2包含声传感阵列装置21、声纹预处理装置22、主控芯片23、电源模块24和通讯模块25，声传感阵列装置21、声纹预处理装置22和主控芯片23依次连接，电源模块24为主控芯片23供电，主控芯片23通过通讯模块25与人机交互声纹监测平台3连接。
13.所述主控芯片23为arm芯片或dsp中的一种。主控芯片可以是arm芯片，可以是dsp等其他cpu，不局限于某一个cpu。
14.所述电容器故障预警控制系统2和人机交互声纹监测平台3通过串口和网口中的一种设备进行通讯。通讯实时性并不是要求很高，可以是慢速，也可以快速，诸如串口或网口均可，不局限于某一种通讯方式。


技术特征：
1.一种高压电力电容器故障预警方法，其特征在于包含以下步骤：实时采集电容器运行时声纹的数据，首先进行高频毛刺的滤除预处理，然后进行模数转换，转换成数字量；对数字量信号进行时域和频域特征提取，获得声纹特征向量之后采用迁移学习算法模型，设计声纹特征数据库；采集电容器运行声学样本，对声纹识别算法模型进行训练和优化；通过数据集对比测试实现电容器故障检测，一旦发现异常，进行预警；通过人机交互声纹监测平台，对软硬件和分析算法进行集成，根据声纹情况，给出可能的故障原因及故障趋势提示信息。2.一种高压电力电容器故障预警装置，其特征在于：包含噪声采集装置（1）、电容器故障预警控制系统（2）和人机交互声纹监测平台（3），所述噪声采集装置（1）设置在电力电容器（4）两侧，噪声采集装置（1）的输出端连接电容器故障预警控制系统（2），电容器故障预警控制系统（2）和人机交互声纹监测平台（3）互相连接；电容器故障预警控制系统（2）包含声传感阵列装置（21）、声纹预处理装置（22）、主控芯片（23）、电源模块（24）和通讯模块（25），声传感阵列装置（21）、声纹预处理装置（22）和主控芯片（23）依次连接，电源模块（24）为主控芯片（23）供电，主控芯片（23）通过通讯模块（25）与人机交互声纹监测平台（3）连接。3.根据权利要求2所述的一种高压电力电容器故障预警装置，其特征在于：所述主控芯片（23）为arm芯片或dsp中的一种。4.根据权利要求2所述的一种高压电力电容器故障预警装置，其特征在于：所述电容器故障预警控制系统（2）和人机交互声纹监测平台（3）通过串口和网口中的一种设备进行通讯。

技术总结
本发明涉及一种高压电力电容器故障预警方法及装置，属于高压配电网运行控制方法及装置技术领域。本发明的技术方案是：实时采集电容器运行时声纹的数据，转换成数字量；对数字量信号进行时域和频域特征提取，获得声纹特征向量之后采用迁移学习算法模型，设计声纹特征数据库；采集电容器运行声学样本，对声纹识别算法模型进行训练和优化；通过数据集对比测试实现电容器故障检测预警；开发人机交互声纹监测平台，根据声纹情况，给出可能的故障原因及故障趋势提示信息。本发明的有益效果是：能对电力电容器的运行状态进行在线监测，通过数据集对比测试实现电容器故障的预警，及时对电力电容器进行检修维护，避免电容器故障影响电力系统正常运行。系统正常运行。系统正常运行。


技术研发人员：赵哲 杨立永 韩伟 袁伟 付鹤鸣
受保护的技术使用者：石家庄钢铁有限责任公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/8/1