一種變壓器油中溶解氣體不良數據的識別和處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是一種充油變壓器絕緣油氣體濃度不良數據的識別及處理方法，主 要用于變壓器油色譜氣體在線監測系統中，屬于變壓器氣體故障檢測和告警技術領域。
【背景技術】
[0002] 現有變壓器氣體故障檢測和告警技術在線監測系統中，由于傳感器的測量誤差而 導致一些數據不符合電氣設備本身變化規律的數據，或不符合測量儀器本身精度和范圍的 數據；這些數據包括死數據、異常跳變數據等不良數據；如將這些不良數據用于變壓器氣 體故障檢測和告警系統的分析計算，將會影響到檢測結果的正確性，因此需要加以處理。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種方法簡單可靠，能提高 檢測結果的正確性，保證電力設備安全運行的變壓器油中溶解氣體不良數據的識別和處理 方法。
[0004] 本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述變壓器油中溶解氣體不良數據 的識別和處理方法，所述的不良數據主要包括死數據和異常跳變數據，其中所述的死數據 是指在時間序列中，正常應該隨時間而變化的數據，在一段時間內不產生變化，這些點數據 稱為死數據，在確定死數據時，與測量對象的數據特性密切相關；
[0005] 所述的異常跳變數據是指在時間序列中，在時刻數據由于受到干擾，數值產 生跳躍性變化，在1\時刻回落，數值的變化幅度超越了Ti_i時刻前的波動幅度；其特征在 于所述不良數據的識別和處理方法包括：
[0006] a)死數據的識別及處理：當檢測出死數據時，說明傳感器存在測量問題，需要人 工處理；
[0007] b)異常跳變數據的識別及處理，其中異常跳變數據的識別是：數據跳變設定的條 件是單點數據變化較大，跳變后數據會回歸到正常水平，對于數據跳變的計算，主要是確認 數據變化幅度閾值；
[0008] 所述異常跳變數據的處理是：基于信號處理中小波去噪原理，對氣體濃度值進行 濾波處理，其步驟如下：
[0009] (1)選擇一個小波并確定分解的層次，然后對信號進行小波分解計算；
[0010] (2)對各個分解尺度下的高頻系數選擇一個合適的閾值進行軟閾值量化處理；
[0011] (3)根據小波分解的最底層低頻系數和經過量化處理后的各層的高頻系數，進行 一維信號的重構，得到恢復的原始信號的估計值。
[0012] 針對跳變數據即含噪數據，使用小波多尺度分解去噪遠離進行去噪。
[0013] 本發明所述變壓器油色譜氣體在線監測系統中，以下數據認為是死數據：
[0014] (1)上位機系統中，接收的數據時標不變，數值也不變，這類點是死數據；
[0015](2)氫氣（H2)、甲烷（CH4)、乙烷（C2H6)、乙烯（C2H4)、一氧化碳（CO)、二氧化碳 (C02)六種氣體以及總烴，其中某類氣體數值持續是零值的點，是死數據；
[0016] (3)數據點的數值為負值；
[0017] 在異常跳變數據的識別中，對于變壓器油色譜在線監測數據的波動，為找出規律， 將N個時間序列數據，后項減前項作差分處理，形成{(Vi+1 -VJ}數據序列，該數據序列實 際上反映了數據波動的幅度，近似服從正態分布規律的。根據統計學上的3〇原則，對這些 波動幅值做出3 〇上控制限UCL和3 〇下控制限LCL。計算方法：
[0018] 記平均值為C，標準差為〇
[0019]
【主權項】
1. 一種變壓器油中溶解氣體不良數據的識別和處理方法，所述的不良數據主要包括死 數據和異常跳變數據，其中所述的死數據是指在時間序列中，正常應該隨時間而變化的數 據，在一段時間內不產生變化，這些點數據稱為死數據，在確定死數據時，與測量對象的數 據特性密切相關；所述的異常跳變數據是指在時間序列中，在Tpi時刻數據由于受到干擾， 數值產生跳躍性變化，在1\時刻回落，數值的變化幅度超越了Ti_i時刻前的波動幅度；其 特征在于所述不良數據的識別和處理方法包括： a) 死數據的識別及處理：當檢測出死數據時，說明傳感器存在測量問題，需要人工處 理； b) 異常跳變數據的識別及處理，其中異常跳變數據的識別是：數據跳變設定的條件是 單點數據變化較大，跳變后數據會回歸到正常水平，對于數據跳變的計算，主要是確認數據 變化幅度閾值； 所述異常跳變數據的處理是：基于信號處理中小波去噪原理，對氣體濃度值進行濾波 處理，其步驟如下： (1) 選擇一個小波并確定分解的層次，然后對信號進行小波分解計算； (2) 對各個分解尺度下的高頻系數選擇一個合適的閾值進行軟閾值量化處理； (3) 根據小波分解的最底層低頻系數和經過量化處理后的各層的高頻系數，進行一維 信號的重構，得到恢復的原始信號的估計值； 針對跳變數據即含噪數據，使用小波多尺度分解去噪遠離進行去噪。
2. 根據權利要求1所述的變壓器油中溶解氣體不良數據的識別和處理方法，其特征在 于所述變壓器油色譜氣體在線監測系統中，以下數據認為是死數據： (1) 上位機系統中，接收的數據時標不變，數值也不變，這類點是死數據； (2) 氫氣（H2)、甲烷（CH4)、乙烷（C2H6)、乙烯（C2H4)、一氧化碳（C0)、二氧化碳（C02) 六種氣體以及總烴，其中某類氣體數值持續是零值的點，是死數據； (3) 數據點的數值為負值； 在異常跳變數據的識別中，對于變壓器油色譜在線監測數據的波動，為找出規律，將N個時間序列數據，后項減前項作差分處理，形成KVi+1 -VJ}數據序列，該數據序列實際上 反映了數據波動的幅度，近似服從正態分布規律的。根據統計學上的3〇原則，對這些波動 幅值做出3 〇上控制限UCL和3〇下控制限LCL。計算方法： 記平均值為C，標準差為〇
UCL=C+3 〇；LCL=C- 3 〇 只要滿足計算條件： IF (Vi+1-Vi) ^UCL0R(Vi+1-Vi) ^LCL (V「Vh)彡UCL0R(V「Vh)彡LCL I(Vi+1-vxVi-Vh)K〇 Then T，jumppoint跳變點。
【專利摘要】一種變壓器油中溶解氣體不良數據的識別和處理方法，所述的不良數據主要包括死數據和異常跳變數據，所述不良數據的識別和處理方法包括：a）死數據的識別及處理；b）異常跳變數據的識別是：數據跳變設定的條件是單點數據變化較大，跳變后數據會回歸到正常水平，對于數據跳變的計算，主要是確認數據變化幅度閾值；所述異常跳變數據的處理是：基于信號處理中小波去噪原理，對氣體濃度值進行濾波處理，其步驟如下：（1）選擇一個小波并確定分解的層次，然后對信號進行小波分解計算；（2）對各個分解尺度下的高頻系數選擇一個合適的閾值進行軟閾值量化處理；（3）針對跳變數據即含噪數據，使用小波多尺度分解去噪遠離進行去噪。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104573321
【申請號】CN201410767532
【發明人】馮曉科, 厲俊, 范明, 韓中杰, 馮華, 錢偉杰, 李傳才, 鄒劍鋒, 陳剛, 沈華, 許勝柱, 周浩
【申請人】國家電網公司, 國網浙江省電力公司嘉興供電公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月11日