變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，包括以下步驟：步驟S1：讀取變壓器直流偏磁監(jiān)測的電流信號和加速度信號；步驟S2：采用低通濾波的算法從電流信號中分離出直流分量和交流分量，得到電流的定值、時域信號；步驟S3：對加速度信號進行頻域處理，得到加速度的定值、時域信號和頻率信號；步驟S4：采用三種表格：主數(shù)據(jù)表、時域數(shù)據(jù)表、頻域數(shù)據(jù)表保存電流信號的定值和時域信號，以及加速度信號的定值、時域信號和頻率信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可將存儲的數(shù)據(jù)量極大地減少，節(jié)約存儲空間，并且讀取數(shù)據(jù)的速度很快，查看監(jiān)測結(jié)果歷史變化趨勢時，不需要查看所有的數(shù)據(jù)，查看方便。
【專利說明】變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多數(shù)據(jù)類型、大容量的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，尤其是涉及一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著變電站智能化改造工程在我國順利進行，輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)已成為實現(xiàn)智能變電站建設(shè)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，更是智能變電站建設(shè)的核心內(nèi)容。因此，輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的建設(shè)對提高國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)管理水平、加強狀態(tài)監(jiān)測檢修輔助決策應用、推動智能電網(wǎng)建設(shè)具有積極而深遠的意義。在電力設(shè)備的運行和維護中，電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中最重要的和最昂貴的設(shè)備，而且是導致電力系統(tǒng)事故最多的設(shè)備之一，而且其故障可能對電力系統(tǒng)和用戶造成重大的危害和影響，因此電力電壓器的在線監(jiān)測與診斷技術(shù)尤為重要。
[0003]受到高壓直流輸電的接地極影響，兩個處于不同直流電位的變電站經(jīng)輸電線路構(gòu)成回路，將直流電流引入電力變壓器的中性點和繞組中，使得電力變壓器出現(xiàn)直流偏磁現(xiàn)象，造成變噪聲增大，振動加劇等，還可能發(fā)生過熱以及交流電網(wǎng)的諧波畸變增大。因而，電力變壓器中性點通過的直流電流要實時檢測，如有異常可快速及時地向調(diào)度反映，通過這種方式來掌握及控制直流電流對變壓器的影響。
[0004]電力變壓器直流偏磁監(jiān)測主要監(jiān)測中性點電流和振動，振動通常要頻域變換才能反應振動的幅度，因此所采樣的點數(shù)較多，對于大型電力變壓器，三相分離，每一相都需要監(jiān)測若干點的振動情況，這就造成了該監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲量很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，該數(shù)據(jù)處理和存儲方法可將存儲的數(shù)據(jù)量極大地減少，節(jié)約存儲空間，并且讀取數(shù)據(jù)的速度很快，查看監(jiān)測結(jié)果歷史變化趨勢時，不需要查看所有的數(shù)據(jù)，查看方便。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，包括以下步驟:
[0008]步驟S1:讀取變壓器直流偏磁監(jiān)測的電流信號和加速度信號；
[0009]步驟S2:采用低通濾波的算法從電流信號中分離出直流分量和交流分量，得到電流的定值、時域信號；
[0010]所述的低通濾波算法的截止頻率為1-6HZ ；
[0011]步驟S3:對加速度信號進行頻域處理，得到加速度的定值、時域信號和頻率信號；
[0012]所述的步驟S3具體為:
[0013]301:將加速度信號進行帶通濾波，截止頻率選擇為50Hz整數(shù)倍±5Hz，一直處理到 2000Hz ；
[0014]302:將帶通濾波后的加速度時域數(shù)據(jù)進行FFT算法處理，得到相應的定值、時域信號和頻域信號；
[0015]步驟S4:采用三種表格:主數(shù)據(jù)表、時域數(shù)據(jù)表、頻域數(shù)據(jù)表保存電流信號定值和時域信號，以及加速度信號的定值、時域信號和頻率信號；
[0016]其中，主數(shù)據(jù)表存儲每個采樣時刻的時間、時域波形的采樣頻率、電流時域信號數(shù)據(jù)分離出的直流電流，以及電流信號和加速度信號的特征值；時域數(shù)據(jù)表存儲電流和加速度原始采集數(shù)據(jù)的縱坐標和橫坐標，橫坐標通過采樣時刻的采樣率計算得到；頻域數(shù)據(jù)表存儲加速度在2000Hz時的頻域信號數(shù)據(jù)。
[0017]所述的電流信號的特征值包括最大值、分離出的交流電流的幅值、有效值，所述的加速度信號的特征值包括時域最大值、均方差值、平均值以及頻域最大值以及相應的頻率。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]I)本發(fā)明方法采用的存儲方式可大量減小數(shù)據(jù)的存儲空間；
[0020]2)本發(fā)明方法存儲數(shù)據(jù)后，再查看歷史數(shù)據(jù)時，可查看主表中的特征值，不需要打開所有的數(shù)據(jù)文件，讀取快速，效率高；
[0021 ] 3)本發(fā)明方法將數(shù)據(jù)的頻域結(jié)果同時存儲，便于直接讀取，不需要再進行計算，執(zhí)行效率高，且并不會額外占用過多存儲空間；
[0022]4)本發(fā)明方法存儲時域波形的時候，行與列都得到了最合理的利用，表的利用率聞，進一步提聞了效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明方法流程圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0025]電力變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測類型有兩種:電流和反應振動的加速度。如圖1所示，變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，包括以下步驟:
[0026]步驟S1:讀取變壓器直流偏磁監(jiān)測的電流信號和加速度信號；
[0027]電力變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)，電流和加速度的采樣率都為lOkS/s，采樣時間為ls，時域采樣點為10000，加速度信號頻域變換后的頻率分辨率為I。
[0028]步驟S2:采用低通濾波的算法從電流信號中分離出直流分量和交流分量，得到電流的定值、時域信號；
[0029]對于電流檢測，檢測到的結(jié)果是交流電流與直流電流，通過中性點的交流電流為50Hz整數(shù)倍的正弦波，通過低通濾波器將交、直流電流分離，低通濾波器的截止頻率為I?6Hz ;本實施例采用的低通截止頻率為IHz。
[0030]步驟S3:對表征振動的加速度信號進行頻域處理，以此觀察振動的幅值，電力變壓器的振動頻率為50Hz的整數(shù)倍，得到加速度的定值、時域信號和頻率信號；具體為:
[0031]301:將加速度信號進行帶通濾波，截止頻率選擇為50Hz整數(shù)倍±5Hz，一直處理到 2000Hz ；
[0032]302:將帶通濾波后的加速度時域數(shù)據(jù)進行FFT算法處理，得到相應的定值、時域信號和頻域信號；
[0033]加速度頻域分辨率與時域數(shù)據(jù)采集時間正反比，頻域分辨率為IHz時，時域采集Is的信號，頻率分辨率為0.5Hz，時域采集2s的信號。
[0034]步驟S4:采用三種表格:主數(shù)據(jù)表、時域數(shù)據(jù)表、頻域數(shù)據(jù)表保存電流信號定值和時域信號，以及加速度信號的定值、時域信號和頻率信號。
[0035]主數(shù)據(jù)表存儲每個采樣時刻的時間、時域波形的采樣頻率、電流時域信號數(shù)據(jù)分離出的直流電流，以及電流信號和加速度信號的特征值。
[0036]電流信號的特征值包括最大值、分離出的交流電流的幅值、有效值，加速度信號的特征值包括時域最大值、均方差值、平均值以及頻域最大值以及相應的頻率。
[0037]時域數(shù)據(jù)表存儲電流和加速度原始采集數(shù)據(jù)的縱坐標和橫坐標，橫坐標通過采樣時刻的采樣率計算得到。
[0038]頻域數(shù)據(jù)表存儲加速度在2000Hz時的頻域信號數(shù)據(jù)。
[0039]如表I所示為主數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)，記錄采樣時刻、直流電流、采樣頻率、加速度頻率最大值以及相對應的頻率。
[0040]表I主數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)
[0041]
采樣時刻I直流電流I采樣頻率~I加速度頻域最大值 I相對應的頻率
2011-12-22 14:23:39~ 5.672204 10000120100
2011-12-22 14:25:39~ 5.621875 10000Π8150
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:讀取變壓器直流偏磁監(jiān)測的電流信號和加速度信號； 步驟S2:采用低通濾波的算法從電流信號中分離出直流分量和交流分量，得到電流的定值、時域信號； 步驟S3:對加速度信號進行頻域處理，得到加速度的定值、時域信號和頻率信號； 步驟S4:采用三種表格:主數(shù)據(jù)表、時域數(shù)據(jù)表、頻域數(shù)據(jù)表保存電流信號的定值和時域信號，以及加速度信號的定值、時域信號和頻率信號； 其中，主數(shù)據(jù)表存儲每個采樣時刻的時間、時域波形的采樣頻率、電流時域信號數(shù)據(jù)分離出的直流電流，以及電流信號和加速度信號的特征值；時域數(shù)據(jù)表存儲電流和加速度原始采集數(shù)據(jù)的縱坐標和橫坐標，橫坐標通過采樣時刻的采樣率計算得到；頻域數(shù)據(jù)表存儲加速度在2000Hz時的頻域信號數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，其特征在于，所述的低通濾波算法的截止頻率為l-6Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，其特征在于，所述的步驟S3具體為: 301:將加速度信號進行帶通濾波，截止頻率選擇為50Hz整數(shù)倍±5Hz，一直處理到2000Hz ； 302:將帶通濾波后的加速度時域數(shù)據(jù)進行FFT算法處理，得到相應的定值、時域信號和頻域信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方法，其特征在于，所述的電流信號的特征值包括最大值、分離出的交流電流的幅值、有效值，所述的加速度信號的特征值包括時域最大值、均方差值、平均值以及頻域最大值以及相應的頻率。
【文檔編號】G06F17/30GK104182553SQ201410395207
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】劉闖, 周行星, 陸啟宇, 袁志文, 彭偉 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司