本發(fā)明涉及局放診斷，特別涉及一種變壓器接地脈沖電流局放的診斷方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、變壓器的局部放電簡(jiǎn)稱局放，在局放發(fā)生時(shí)必然伴隨著一系列的物理現(xiàn)象和化學(xué)變化，如發(fā)光、發(fā)熱、產(chǎn)生超聲波、電磁輻射和高頻脈沖電流，并引起絕緣油中化學(xué)成分的變化等，這樣通過對(duì)故障外部表象的觀測(cè)可以從一定程度上分析判斷出絕緣的內(nèi)部缺陷，從而為在線監(jiān)測(cè)和診斷提供了依據(jù)。

2、隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，目前的變壓器高頻局放監(jiān)測(cè)裝置的采集帶寬已達(dá)到幾十mhz水平，模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣率也達(dá)到了100ms/s。對(duì)于局放數(shù)據(jù)的分析，也從以往的prps、prpd等統(tǒng)計(jì)圖譜識(shí)別技術(shù)，進(jìn)化到基于脈沖波形分析的抗干擾技術(shù)和基于脈沖到達(dá)時(shí)間差的精確定位技術(shù)。

3、基于脈沖波形分析主要針對(duì)變壓器的接地脈沖電流，接地脈沖電流在出現(xiàn)局放時(shí)具有瞬時(shí)性的特點(diǎn)，能夠在一瞬間增加到峰值且快速下降。在相關(guān)技術(shù)中，通過深度學(xué)習(xí)模型對(duì)實(shí)時(shí)采集的變壓器接地脈沖進(jìn)行特征提取，結(jié)合變壓器的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和專家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行故障診斷和預(yù)測(cè)，例如識(shí)別出尖端放電、顆粒放電、內(nèi)部放電或者懸浮放電，在根據(jù)局放模式和嚴(yán)重程度對(duì)變壓器進(jìn)行相關(guān)維護(hù)。然而，現(xiàn)有技術(shù)只能對(duì)局放模式進(jìn)行識(shí)別，同一種局放模式也可能由不同的根因?qū)е拢匀恍枰斯び^察或者用儀器檢測(cè)來確定導(dǎo)致局放的根因，根因診斷的效率較低且可靠性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種變壓器接地脈沖電流局放的診斷方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)，能夠?qū)址鸥蜻M(jìn)行診斷，提高診斷效率和可靠性。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器接地脈沖電流局放的診斷方法，包括：

3、基于多個(gè)實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第一實(shí)測(cè)幀，當(dāng)所述第一實(shí)測(cè)幀的第一電流峰值小于電流閾值，基于第一倍數(shù)放大所述第一實(shí)測(cè)幀得到第一模擬幀，基于第二倍數(shù)放大所述第一實(shí)測(cè)幀得到第二模擬幀，其中，所述電流閾值用于指示出現(xiàn)接地脈沖電流局放時(shí)的電流值，所述第一倍數(shù)小于所述第二倍數(shù)，所述第二倍數(shù)小于或等于所述電流閾值與所述第一電流峰值的商值；

4、通過預(yù)先訓(xùn)練好的lstm模型，基于所述第一模擬幀預(yù)測(cè)出第一預(yù)測(cè)幀，基于所述第二模擬幀預(yù)測(cè)出第二預(yù)測(cè)幀；

5、基于所述第一預(yù)測(cè)幀的前一半和所述第二預(yù)測(cè)幀的后一半拼接成參考幀，確定所述參考幀的目標(biāo)斜率，其中，所述目標(biāo)斜率為數(shù)值最大的第一斜率，所述第一斜率為所述參考幀內(nèi)相鄰的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖之間的斜率；

6、繼續(xù)獲取多個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖并構(gòu)建第二實(shí)測(cè)幀，當(dāng)所述第二實(shí)測(cè)幀的第二電流峰值小于所述電流閾值，且至少一個(gè)第二斜率大于所述目標(biāo)斜率，將所述第一實(shí)測(cè)幀標(biāo)記為第一目標(biāo)幀，其中，所述第二斜率為所述第二實(shí)測(cè)幀內(nèi)相鄰的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖之間的斜率；

7、繼續(xù)構(gòu)建多個(gè)第三實(shí)測(cè)幀并確定對(duì)應(yīng)的第三電流峰值，將首個(gè)所述第三電流峰值大于所述電流閾值的所述第三實(shí)測(cè)幀確定為第二目標(biāo)幀；

8、基于所述第一目標(biāo)幀到所述第二目標(biāo)幀之間的所有實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第一脈沖圖像，基于所述第一脈沖圖像和預(yù)先訓(xùn)練好的yolov5模型確定目標(biāo)診斷結(jié)果。

9、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，應(yīng)用于局放在線監(jiān)測(cè)裝置，所述局放在線監(jiān)測(cè)裝置包括程控放大器，所述基于第一倍數(shù)放大所述第一實(shí)測(cè)幀得到第一模擬幀，基于第二倍數(shù)放大所述第一實(shí)測(cè)幀得到第二模擬幀，包括：

10、將所述電流閾值與所述第一電流峰值的商值確定為參考倍數(shù)，基于所述參考倍數(shù)和預(yù)設(shè)的映射表確定目標(biāo)系數(shù)組，其中，所述映射表記載有參考倍數(shù)與可用系數(shù)組的映射關(guān)系，所述可用系數(shù)組包括第一縮放系數(shù)和第二縮放系數(shù)，所述第一縮放系數(shù)小于所述第二縮放系數(shù)；

11、基于所述參考倍數(shù)和目標(biāo)系數(shù)組的所述第一縮放系數(shù)確定所述第一倍數(shù)，基于所述參考倍數(shù)和所述目標(biāo)系數(shù)組的所述第二縮放系數(shù)確定所述第二倍數(shù)；

12、獲取目標(biāo)模擬信號(hào)，其中，所述目標(biāo)模擬信號(hào)為所述第一實(shí)測(cè)幀所對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)；

13、基于所述目標(biāo)模擬信號(hào)和應(yīng)用所述第一倍數(shù)的所述程控放大器得到所述第一模擬幀；

14、基于所述目標(biāo)模擬信號(hào)和應(yīng)用所述第二倍數(shù)的所述程控放大器得到所述第二模擬幀。

15、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述基于多個(gè)實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第一實(shí)測(cè)幀之后，所述方法還包括：

16、獲取樣本圖像集，其中，所述樣本圖像集包括多個(gè)樣本脈沖圖像，所述樣本脈沖圖像標(biāo)注有樣本局放電流，所述樣本局放電流用于指示出現(xiàn)接地脈沖局放時(shí)的電流值；

17、基于多個(gè)所述樣本局放電流確定所述電流閾值；

18、在確定所述第二目標(biāo)幀后，確定所述第二目標(biāo)幀的參考局放電流，基于所述參考局放電流更新所述電流閾值，其中，所述參考局放電流為所述第二目標(biāo)幀中出現(xiàn)接地脈沖局放時(shí)的電流值。

19、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述確定所述第二目標(biāo)幀的參考局放電流，包括：

20、將電流值大于所述電流閾值的所述實(shí)時(shí)接地脈沖確定為第一參考脈沖；

21、基于所述第一參考脈沖之前的多個(gè)第三斜率并構(gòu)建第一斜率序列，其中，所述第三斜率為所述第二目標(biāo)幀中相鄰的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖之間的斜率；

22、倒序遍歷所述第一斜率序列，將首個(gè)遍歷到的小于所述目標(biāo)斜率的所述第三斜率確定為參考斜率；

23、將所述參考斜率所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖中采集時(shí)刻較后的確定為第二參考脈沖，將所述第二參考脈沖所對(duì)應(yīng)的電流值確定為所述參考局放電流。

24、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述樣本脈沖圖像包括出現(xiàn)接地脈沖局放之前的第一樣本圖像、預(yù)設(shè)的空白幀和完成接地脈沖局放之后的第二樣本圖像，所述基于所述第一脈沖圖像和預(yù)先訓(xùn)練好的yolov5模型確定目標(biāo)診斷結(jié)果，包括：

25、繼續(xù)采集多個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖，當(dāng)檢測(cè)到多個(gè)連續(xù)的所述實(shí)時(shí)接地脈沖的電流值從所述電流閾值之上下降到所述電流閾值之下，將首個(gè)電流值小于所述電流閾值的所述實(shí)時(shí)接地脈沖確定為第三參考脈沖；

26、基于所述第三參考脈沖之后的多個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第二脈沖圖像，依次拼接所述第一脈沖圖像、預(yù)設(shè)的空白幀和所述第二脈沖圖像得到目標(biāo)脈沖圖像；

27、將所述目標(biāo)脈沖圖像和所述樣本圖像集輸入至所述yolov5模型進(jìn)行訓(xùn)練，獲取所述yolov5模型輸出的所述目標(biāo)診斷結(jié)果，其中，所述目標(biāo)診斷結(jié)果用于指示變壓器在接地脈沖局放出現(xiàn)前后的異常狀態(tài)。

28、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述基于所述第三參考脈沖之后的多個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第二脈沖圖像，包括：

29、基于所述第三參考脈沖和位于所述第三參考脈沖之后的所述實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第一脈沖序列，基于所述第一脈沖序列確定第二斜率序列，其中，所述第二斜率序列包括多個(gè)第四斜率，所述第四斜率為所述第一脈沖序列內(nèi)相鄰的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖之間的斜率；

30、遍歷所述第二斜率系列確定第五斜率，其中，所述第五斜率的絕對(duì)值大于所述目標(biāo)斜率；

31、將所述第五斜率所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖中靠前的一個(gè)確定為第四參考脈沖；

32、基于所述第三參考脈沖至所述第四參考脈沖之間的所有所述實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建所述第二脈沖圖像。

33、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述繼續(xù)獲取多個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖并構(gòu)建第二實(shí)測(cè)幀之后，所述方法還包括：

34、當(dāng)所述第二電流峰值小于所述電流閾值，且所有的所述第二斜率均小于所述目標(biāo)斜率，將所述第二實(shí)測(cè)幀確定為新的第一實(shí)測(cè)幀；

35、或者，當(dāng)所述第二電流峰值大于或等于所述電流閾值，將所述第一實(shí)測(cè)幀標(biāo)記為第一候選幀，當(dāng)連續(xù)多幀所述第三實(shí)測(cè)幀的所述第三電流峰值均大于所述電流閾值，將所述第二實(shí)測(cè)幀確定為所述第二目標(biāo)幀，基于預(yù)設(shè)數(shù)量確定所述第一目標(biāo)幀，其中，所述第一目標(biāo)幀位于所述第一實(shí)測(cè)幀之前，所述第一目標(biāo)幀與所述第二實(shí)測(cè)幀的距離等于所述預(yù)設(shè)數(shù)量；

36、或者，當(dāng)所述第二電流峰值大于或等于所述電流閾值，將所述第一實(shí)測(cè)幀標(biāo)記為第一候選幀，當(dāng)所述第三電流峰值小于所述電流閾值的所述第三實(shí)測(cè)幀的數(shù)量大于或等于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，將所述第二實(shí)測(cè)幀的下一幀確定為新的第一實(shí)測(cè)幀。

37、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器接地脈沖電流局放的診斷裝置，包括少一個(gè)控制處理器和用于與所述至少一個(gè)控制處理器通信連接的存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)控制處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)控制處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)控制處理器能夠執(zhí)行如上述第一方面所述的變壓器接地脈沖電流局放的診斷方法。

38、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括有如上述第二方面所述的變壓器接地脈沖電流局放的診斷裝置。

39、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于執(zhí)行如上述第一方面所述的變壓器接地脈沖電流局放的診斷方法。

40、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變壓器接地脈沖電流局放的診斷方法，至少具有如下有益效果：基于多個(gè)實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第一實(shí)測(cè)幀，當(dāng)所述第一實(shí)測(cè)幀的第一電流峰值小于電流閾值，基于第一倍數(shù)放大所述第一實(shí)測(cè)幀得到第一模擬幀，基于第二倍數(shù)放大所述第一實(shí)測(cè)幀得到第二模擬幀，其中，所述電流閾值用于指示出現(xiàn)接地脈沖電流局放時(shí)的電流值，所述第一倍數(shù)小于所述第二倍數(shù)，所述第二倍數(shù)小于或等于所述電流閾值與所述第一電流峰值的商值；通過預(yù)先訓(xùn)練好的lstm模型，基于所述第一模擬幀預(yù)測(cè)出第一預(yù)測(cè)幀，基于所述第二模擬幀預(yù)測(cè)出第二預(yù)測(cè)幀；基于所述第一預(yù)測(cè)幀的前一半和所述第二預(yù)測(cè)幀的后一半拼接成參考幀，確定所述參考幀的目標(biāo)斜率，其中，所述目標(biāo)斜率為數(shù)值最大的第一斜率，所述第一斜率為所述參考幀內(nèi)相鄰的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖之間的斜率；繼續(xù)獲取多個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖并構(gòu)建第二實(shí)測(cè)幀，當(dāng)所述第二實(shí)測(cè)幀的第二電流峰值小于所述電流閾值，且至少一個(gè)第二斜率大于所述目標(biāo)斜率，將所述第一實(shí)測(cè)幀標(biāo)記為第一目標(biāo)幀，其中，所述第二斜率為所述第二實(shí)測(cè)幀內(nèi)相鄰的兩個(gè)所述實(shí)時(shí)接地脈沖之間的斜率；繼續(xù)構(gòu)建多個(gè)第三實(shí)測(cè)幀并確定對(duì)應(yīng)的第三電流峰值，將首個(gè)所述第三電流峰值大于所述電流閾值的所述第三實(shí)測(cè)幀確定為第二目標(biāo)幀；基于所述第一目標(biāo)幀到所述第二目標(biāo)幀之間的所有實(shí)時(shí)接地脈沖構(gòu)建第一脈沖圖像，基于所述第一脈沖圖像和預(yù)先訓(xùn)練好的yolov5模型確定目標(biāo)診斷結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，能夠?qū)?dāng)前的接地脈沖放大兩種不同的倍數(shù)后模擬出對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)幀，各取一半拼接成參考幀以模擬電流突增的場(chǎng)景得到目標(biāo)斜率，根據(jù)目標(biāo)斜率將存在局放風(fēng)險(xiǎn)的第一實(shí)測(cè)幀標(biāo)記為第一目標(biāo)幀，以第一目標(biāo)幀為起點(diǎn)構(gòu)建第一脈沖圖像，能夠準(zhǔn)確表征變壓器出現(xiàn)局放之前的運(yùn)行場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)局放根因的自動(dòng)診斷，提高診斷效率。