换流变压器接地故障诊断装置及方法

本申请涉及电子电路，特别是涉及一种换流变压器接地故障诊断装置及方法。

背景技术：

1、换流变压器在特高压直流输电网中承担着电能输送的重要任务，其运行的可靠性对整个系统具有十分重要的意义。换流变压器铁心及夹件单点接地、多点接地下的接地电流将引起设备局部过热。根据实际运行数据表明，在正常情况下，换流变压器的铁心及夹件接地电流只有几毫安～几十毫安，按照国家电网公司企业标准《q/gdw 11368—2014变压器铁心接地电流带电检测技术现场应用导则》要求，当铁心或夹件接地电流达到300ma的时候，就必须采取相应措施进行处理。

2、目前，变电站运维人员检测变压器铁心及夹件接地情况的手段主要为：采用钳形电流表对变压器铁心及夹件接地引出线的电流值进行测量，以进行故障类型的诊断。但现有的测量手段无法准确、快速鉴别出换流变压器接地故障的类型。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术中换流变压器接地故障诊断精确度低的问题，提供一种换流变压器接地故障诊断装置及方法。

2、本申请一个实施例提供一种换流变压器接地故障诊断装置，包括：

3、电流互感单元，用于接收换流变压器的初始接地电流信号；所述初始接地电流信号包括初始铁心电流信号和初始夹件电流信号；

4、信号调理单元，与所述电流互感单元连接，用于对所述初始接地电流信号进行初始信号调理，获得初始调理信号；

5、采样单元，与所述信号调理单元连接，用于对所述初始调理信号进行预设采样处理，获得电流采样数据信息；

6、故障诊断单元，与所述采样单元连接，用于对所述电流采样数据信息进行离散傅里叶变换，并根据基于预设故障诊断条件，对经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息进行特征提取；根据特征提取结果，生成接地故障诊断信息。

7、在其中一个实施例中，所述故障诊断单元具体用于：

8、基于预设谐波分析策略，从所述经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息中提取目标电流特征信息，作为所述特征提取结果；所述目标电流特征信息包括幅值信息、相位信息及频率信息。

9、在其中一个实施例中，所述故障诊断单元具体用于：

10、将所述特征提取结果作为输入信息，输入至预设概率神经网络模型，获得所述特征提取结果对应的目标故障类型信息，作为所述接地故障诊断信息。

11、在其中一个实施例中，所述电流采样数据信息包括电流有效值；所述故障诊断单元还用于：

12、在所述电流有效值大于预设电流阈值时，执行所述对所述电流采样数据信息进行离散傅里叶变换的步骤。

13、在其中一个实施例中，所述故障诊断单元还用于：

14、在所述电流有效值小于或等于所述预设电流阈值时，确定所述换流变压器不存在接地故障。

15、在其中一个实施例中，所述故障诊断单元还用于：

16、基于预设故障诊断信息与风险提示信息的对应关系，确定所述接地故障诊断信息对应的风险提示信息。

17、在其中一个实施例中，所述装置还包括：

18、电源单元，分别与所述信号调理单元、所述采样单元和所述故障诊断单元连接，用于提供预设电压；

19、通讯平台，分别与上位机监测平台和所述故障诊断单元连接相连接，用于实时将所述接地故障诊断信息发送至上位机检测平台。

20、在其中一个实施例中，所述装置还包括：

21、时钟单元，与所述故障诊断单元连接，用于为所述故障诊断单元提供运行周期频率信号。

22、本申请一个实施例提供一种换流变压器接地故障诊断方法，采用上述诊断装置，所述方法包括：

23、接收换流变压器的初始接地电流信号；所述初始接地电流信号包括初始铁心电流信号和初始夹件电流信号；

24、对所述初始接地电流信号进行初始信号调理，获得初始调理信号；

25、用于对所述初始调理信号进行预设采样处理，获得电流采样数据信息；

26、对所述电流采样数据信息进行离散傅里叶变换，并根据基于预设故障诊断条件，对经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息进行特征提取；根据特征提取结果，生成接地故障诊断信息。

27、在其中一个实施例中，所述根据基于预设故障诊断条件，对经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息进行特征提取；根据特征提取结果，生成接地故障诊断信息，包括：

28、基于预设谐波分析策略，从所述经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息中提取目标电流特征信息，作为所述特征提取结果；

29、将所述特征提取结果作为输入信息，输入至预设概率神经网络模型，获得所述特征提取结果对应的目标故障类型信息，作为所述接地故障诊断信息。

30、上述提供了一种换流变压器接地故障诊断装置包括：电流互感单元、信号调理单元、采样单元和故障诊断单元。所述电流互感单元用于接收换流变压器的初始接地电流信号；所述信号调理单元与所述电流互感单元连接，用于对所述初始接地电流信号进行初始信号调理，获得初始调理信号；所述采样单元与所述信号调理单元连接，用于对所述初始调理信号进行预设采样处理，获得电流采样数据信息；所述故障诊断单元与所述采样单元连接，用于对所述电流采样数据信息进行离散傅里叶变换，并根据基于预设故障诊断条件，对经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息进行特征提取；根据特征提取结果，生成接地故障诊断信息。上述换流变压器接地故障诊断装置中，通过信号调理单元、采样单元对初始接地电流信号进行信号调理及信号采样处理，提高电流采样数据信息的抗干扰能力及数据精度，其次，故障诊断单元将电流采样数据进行傅里叶变换及特征提取，有效提高接地故障诊断的准确度。

技术特征：

1.一种换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断单元具体用于：

3.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断单元具体用于：

4.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述电流采样数据信息包括电流有效值；所述故障诊断单元还用于：

5.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断单元还用于：

6.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断单元还用于：

7.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述装置还包括：

8.根据权利要求1所述的换流变压器接地故障诊断装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.一种换流变压器接地故障诊断方法，其特征在于，采用权利要求1所述的诊断装置，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的换流变压器接地故障诊断方法，其特征在于，所述根据基于预设故障诊断条件，对经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息进行特征提取；根据特征提取结果，生成接地故障诊断信息，包括：

技术总结
本申请如果一种换流变压器接地故障诊断装置包括：电流互感单元接收换流变压器的初始接地电流信号；信号调理单元对初始接地电流信号进行初始信号调理，获得初始调理信号；采样单元与对初始调理信号进行预设采样处理，获得电流采样数据信息；故障诊断单元对电流采样数据信息进行离散傅里叶变换，并根据基于预设故障诊断条件，对经过离散傅里叶变换的电流采样数据信息进行特征提取；根据特征提取结果，生成接地故障诊断信息。上述换流变压器接地故障诊断装置中，通过对初始接地电流信号进行信号调理及信号采样处理，提高电流采样数据信息的抗干扰能力及数据精度，其次，将电流采样数据进行傅里叶变换及特征提取，有效提高接地故障诊断的准确度。

技术研发人员：周秀,陈德志,史磊,相中华,俞华,白浩男,常文治,杨海涛,王进,杨定乾,潘亮亮,张广东,罗艳,白金,田天,高婷玉,吴兴旺,赵晓林,雷战斐,刘康,倪辉,马圣威,陈磊,吴杰,陈青松,许广虎,胡啸宇,刘宏,谢一鸣,包艳艳,孙尚鹏,徐玉华,于家英,张恒,王海龙
受保护的技术使用者：沈阳工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19