【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力設(shè)備檢測，具體涉及一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變壓器數(shù)量也在不斷增多，對(duì)變壓器各類缺陷的檢測尤為重要。絕緣缺陷是變壓器常見缺陷之一，變壓器內(nèi)部線圈絕緣層破損、絕緣層老化、油液含水量增加等多種原因都會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部絕緣性能下降，形成絕緣缺陷。然而，變壓器內(nèi)部的缺陷特征不容易直接檢測。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用局部放電傳感器、聲紋傳感器等單一的外部傳感器對(duì)變壓器內(nèi)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行感測，進(jìn)而通過一定的算法模型對(duì)變壓器絕緣缺陷進(jìn)行判斷識(shí)別。但是，單一類型傳感器的信號(hào)檢測及特征提取，檢測的準(zhǔn)確性及可靠性有待提高，容易造成檢測結(jié)果的誤判。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)可以提高變壓器絕緣缺陷檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，包括以下步驟：
3、s1、獲取變壓器的電壓波形、聲紋和局放三種數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
4、s2、構(gòu)建絕緣缺陷檢測網(wǎng)絡(luò)模型，所述絕緣缺陷檢測網(wǎng)絡(luò)模型由多級(jí)缺陷特征提取分析網(wǎng)絡(luò)、低級(jí)同步特征提取分析網(wǎng)絡(luò)和高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)組成；所述多級(jí)缺陷特征提取分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，提取過程采用特征前饋的方式降低低級(jí)特征的信息損失；所述低級(jí)同步特征提取分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)提取同步特征，以充分利用三種數(shù)據(jù)
5、s3、將待檢測變壓器的電壓波形、聲紋和局放三種數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的絕緣缺陷檢測網(wǎng)絡(luò)模型，得到待檢測變壓器的絕緣缺陷判別結(jié)果。
6、進(jìn)一步地，所述步驟s1的具體實(shí)現(xiàn)方法為：
7、通過電壓傳感器、聲紋傳感器和局部放電傳感器，按照相同的采樣頻率分別采集變壓器的電壓波形信號(hào)、聲紋信號(hào)和局放信號(hào)，形成電壓波形時(shí)間序列數(shù)據(jù)v＝{v1,v2,...,vn}、聲紋時(shí)間序列數(shù)據(jù)s＝{s1,s2,...,sn}和局放時(shí)間序列數(shù)據(jù)p＝{p1,p2,...,pn}，n為數(shù)據(jù)長度，然后構(gòu)建融合三種數(shù)據(jù)的檢測數(shù)據(jù)矩陣d＝{dij|i＝1,2,...,n,j＝1,2,3}；
8、然后將得到的檢測數(shù)據(jù)矩陣輸入絕緣缺陷檢測網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)其進(jìn)行模型訓(xùn)練。
9、進(jìn)一步地，所述多級(jí)缺陷特征提取分析網(wǎng)絡(luò)包括低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、第一拼接模塊和多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)；所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)直接提取輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中的低級(jí)特征，然后將提取的低級(jí)特征輸入中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)并同時(shí)前饋至第一拼接模塊，所述中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)從低級(jí)特征中提取中級(jí)特征，然后將提取的中級(jí)特征輸入高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)并同時(shí)前饋至第一拼接模塊，所述高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)從中級(jí)特征中提取高級(jí)特征并輸入第一拼接模塊，所述第一拼接模塊將低級(jí)特征、中級(jí)特征和高級(jí)特征合并，并輸入多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)多級(jí)缺陷特征進(jìn)行分析，得到多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果并輸入高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)。
10、進(jìn)一步地，所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)包括第一卷積層conv1、第一池化層pool1和第五池化層pool5，所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)通過第一卷積層conv1和第一池化層pool1從輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中提取低級(jí)特征，然后將低級(jí)特征輸入中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將低級(jí)特征通過第五池化層pool5后輸入第一拼接模塊；
11、所述中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)包括第二卷積層conv2、第二池化層pool2、第三卷積層conv3和第六池化層pool6，所述中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)通過第二卷積層conv2、第二池化層pool2和第三卷積層conv3從低級(jí)特征中提取中級(jí)特征，然后將中級(jí)特征輸入高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將中級(jí)特征通過第六池化層pool6后輸入第一拼接模塊；
12、所述高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)包括第三池化層pool3、第四卷積層conv4和第四池化層pool4，所述高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)通過第三池化層pool3、第四卷積層conv4和第四池化層pool4從中級(jí)特征中提取高級(jí)特征，然后將高級(jí)特征輸入第一拼接模塊；
13、所述第一拼接模塊由第一拼接函數(shù)concat1構(gòu)成，所述多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)由第五卷積層conv5構(gòu)成，所述第一拼接函數(shù)concat1對(duì)低級(jí)特征、中級(jí)特征和高級(jí)特征進(jìn)行合并，然后輸入第五卷積層conv5進(jìn)行分析，得到多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果。
14、進(jìn)一步地，所述低級(jí)同步特征提取分析網(wǎng)絡(luò)包括低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)和低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)，所述低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)按時(shí)間先后順序同步處理三種數(shù)據(jù)，提取三種數(shù)據(jù)的同步特征，然后輸入低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)，所述低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)同步特征進(jìn)行分析，得到同步特征分析結(jié)果并輸入高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)。
15、進(jìn)一步地，所述低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)由第七卷積層conv7構(gòu)成，所述第七卷積層conv7從輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中提取三種數(shù)據(jù)的同步特征，然后輸入低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)；
16、所述低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)包括第八卷積層conv8和第七池化層pool7，所述低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)通過conv8和第七池化層pool7對(duì)同步特征進(jìn)行分析，得到同步特征分析結(jié)果。
17、進(jìn)一步地，所述高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)包括第二拼接模塊、高級(jí)缺陷特征判別網(wǎng)絡(luò)和缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)，所述第二拼接模塊對(duì)輸入的多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果和同步特征分析結(jié)果進(jìn)行特征融合，并輸入高級(jí)缺陷特征判別網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行缺陷特征判別，最后通過缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)輸出缺陷判別結(jié)果。
18、進(jìn)一步地，所述第二拼接模塊由第二拼接函數(shù)concat2構(gòu)成，所述高級(jí)缺陷特征判別網(wǎng)絡(luò)由第六卷積層conv6構(gòu)成，所述缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)包括轉(zhuǎn)換層flation1和全連接層dense-2，所述第二拼接函數(shù)concat2對(duì)多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果和同步特征分析結(jié)果進(jìn)行特征融合，然后輸入第六卷積層conv6進(jìn)行缺陷特征判別，所述轉(zhuǎn)換層flation1將輸入的多維特征向量轉(zhuǎn)換為一維向量，然后通過全連接層dense-2輸出缺陷判別結(jié)果。
19、進(jìn)一步地，所述缺陷判別結(jié)果的數(shù)據(jù)格式為兩位浮點(diǎn)數(shù)，第一位浮點(diǎn)數(shù)表示無缺陷的概率，第二位浮點(diǎn)數(shù)表示缺陷的概率，兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)之和為1。
20、本專利技術(shù)還提供了一種電力變壓器絕緣缺陷檢測系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器上并能夠被處理器運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)處理器運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序指令時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)上述的方法。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：本專利技術(shù)提供了一種融合多類型檢測數(shù)據(jù)的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟S1的具體實(shí)現(xiàn)方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述多級(jí)缺陷特征提取分析網(wǎng)絡(luò)包括低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、第一拼接模塊和多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)；所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)直接提取輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中的低級(jí)特征，然后將提取的低級(jí)特征輸入中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)并同時(shí)前饋至第一拼接模塊，所述中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)從低級(jí)特征中提取中級(jí)特征，然后將提取的中級(jí)特征輸入高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)并同時(shí)前饋至第一拼接模塊，所述高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)從中級(jí)特征中提取高級(jí)特征并輸入第一拼接模塊，所述第一拼接模塊將低級(jí)特征、中級(jí)特征和高級(jí)特征合并，并輸入多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)多級(jí)缺陷特征進(jìn)行分析，得到多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果并輸入高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)包括第一卷積層Conv1、第一池化層P
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述低級(jí)同步特征提取分析網(wǎng)絡(luò)包括低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)和低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)，所述低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)按時(shí)間先后順序同步處理三種數(shù)據(jù)，提取三種數(shù)據(jù)的同步特征，然后輸入低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)，所述低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)同步特征進(jìn)行分析，得到同步特征分析結(jié)果并輸入高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)由第七卷積層Conv7構(gòu)成，所述第七卷積層Conv7從輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中提取三種數(shù)據(jù)的同步特征，然后輸入低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)包括第二拼接模塊、高級(jí)缺陷特征判別網(wǎng)絡(luò)和缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)，所述第二拼接模塊對(duì)輸入的多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果和同步特征分析結(jié)果進(jìn)行特征融合，并輸入高級(jí)缺陷特征判別網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行缺陷特征判別，最后通過缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)輸出缺陷判別結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述第二拼接模塊由第二拼接函數(shù)CONCAT2構(gòu)成，所述高級(jí)缺陷特征判別網(wǎng)絡(luò)由第六卷積層Conv6構(gòu)成，所述缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)包括轉(zhuǎn)換層Flation1和全連接層Dense-2，所述第二拼接函數(shù)CONCAT2對(duì)多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果和同步特征分析結(jié)果進(jìn)行特征融合，然后輸入第六卷積層Conv6進(jìn)行缺陷特征判別，所述轉(zhuǎn)換層Flation1將輸入的多維特征向量轉(zhuǎn)換為一維向量，然后通過全連接層Dense-2輸出缺陷判別結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述缺陷判別結(jié)果的數(shù)據(jù)格式為兩位浮點(diǎn)數(shù)，第一位浮點(diǎn)數(shù)表示無缺陷的概率，第二位浮點(diǎn)數(shù)表示缺陷的概率，兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)之和為1。
10.一種電力變壓器絕緣缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器上并能夠被處理器運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)處理器運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序指令時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟s1的具體實(shí)現(xiàn)方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述多級(jí)缺陷特征提取分析網(wǎng)絡(luò)包括低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)、第一拼接模塊和多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)；所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)直接提取輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中的低級(jí)特征，然后將提取的低級(jí)特征輸入中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)并同時(shí)前饋至第一拼接模塊，所述中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)從低級(jí)特征中提取中級(jí)特征，然后將提取的中級(jí)特征輸入高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)并同時(shí)前饋至第一拼接模塊，所述高級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)從中級(jí)特征中提取高級(jí)特征并輸入第一拼接模塊，所述第一拼接模塊將低級(jí)特征、中級(jí)特征和高級(jí)特征合并，并輸入多級(jí)缺陷特征分析網(wǎng)絡(luò)對(duì)多級(jí)缺陷特征進(jìn)行分析，得到多級(jí)缺陷特征分析結(jié)果并輸入高級(jí)特征缺陷判別輸出網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)包括第一卷積層conv1、第一池化層pool1和第五池化層pool5，所述低級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)通過第一卷積層conv1和第一池化層pool1從輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)中提取低級(jí)特征，然后將低級(jí)特征輸入中級(jí)特征提取網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將低級(jí)特征通過第五池化層pool5后輸入第一拼接模塊；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器絕緣缺陷檢測方法，其特征在于，所述低級(jí)同步特征提取分析網(wǎng)絡(luò)包括低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)和低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于輸入的電壓波形、聲紋、局放三種數(shù)據(jù)，所述低級(jí)同步特征提取網(wǎng)絡(luò)按時(shí)間先后順序同步處理三種數(shù)據(jù)，提取三種數(shù)據(jù)的同步特征，然后輸入低級(jí)同步特征分析網(wǎng)絡(luò)，所述低級(jí)同步特征分...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉冰倩，林金榕，武欣欣，黃建業(yè)，廖飛龍，林爽，楊彥，趙志超，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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