1.一种基于传递函数的变压器绕组故障识别方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)利用频率响应分析仪获得变压器绕组正常情况和不同故障程度下的频率响应曲线;
2)利用快速松弛矢量匹配算法对正常情况和不同故障程度下的频率响应曲线进行拟合,得到正常情况和不同故障情况下传递函数的状态空间表达式如下:fN(s)≈CN(s·I-AN)-1bN+dN+s·eN
fF(s)≈CF(s·I-AF)-1bF+dF+s·eF
其中fN(s)、fF(s)分别为正常情况和故障情况下的传递函数,s为拉普拉斯算子,I为单位矩阵,参数AN和AF为系统矩阵,bN和bF为控制矩阵,CN和CF为输出矩阵,dN、dF、eN、eF为实数,带下标N、F的参数分别代表正常情况和故障情况下的参数,将以上的状态空间表达式转化成部分分式和形式:其中 为传递函数的第i个部分分式,ri、pi分别为传递函数的第i个留数和第i个极点,d和e均为实数;
3)将传递函数部分分式和形式转换成多项式表达形式得到其各阶系数a0、a1、…、an-1和b0、b1、…、bn-1,其表达式如下:
4)对系数a0、a1、…、an-1和b0、b1、…、bn-1进行整理变形得到两个系数序列Xa、Xb如下:Xa=[log|a0| log|a1| … log|an-1|],Xb=[log|b0| log|b1| … log|bn-1|]计算故障情况相对于正常情况下其系数序列的Kendall Rank即肯德尔秩相关系数τ,其中τ的计算公式如下:其中C表示两个序列中拥有一致性的元素对数;D表示两个序列中拥有不一致性的元素对数,N为每个序列的总元素个数;基于上述公式分别计算得到系数序列Xa,Xb的Kendall Rank相关系数τa、τb,若绕组正常,其Kendall Rank相关系数τa、τb分别为零;
5)将故障情况相对于正常情况下其系数序列Xa,Xb的Kendall Rank相关系数τa、τb进行整理变形得到能表征绕组故障特征的参数τtotal,其计算公式如下:若0<τtotal≤L1,判断绕组为轻度故障;若L1<τtotal≤L2,判断绕组为中度故障;若τtotal>L2,判断绕组为重度故障;L1与L2根据变压器型号、尺寸的不同略有差异,其中L1的取值范围为[0.7,0.9],L2的取值范围为[1.3,1.5]。