基于在线监测系统与声振特征预测模型的高压并联电抗器运行状态评估方法.pdfVIP

2022 年 5 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 9 第 37 卷第 9 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY May 2022 DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.210834 基于在线监测系统与声振特征预测模型的 高压并联电抗器运行状态评估方法 1 2 1 1 2 高树国 汲胜昌 孟令明 田 源 张玉焜 （1. 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 石家庄 050021 2. 西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室 西安 710049 ） 摘要 高压并联电抗器的声振信号特征是评估其运行状态的重要参考依据。当油箱内部重要 结构件因长期振动出现松动，油箱振动形态发生改变，而油箱外部的声振特征变化程度也反映了 重要结构件的缺陷程度。该文采用电抗器声振信号在线监测系统，对高压并联电抗器油箱表面振 动信号和噪声信号进行持续监测。基于历史声振数据和时间序列预测模型，对未来一段时间内的 声振特征进行预测，并对比长短期记忆（LSTM ）模型和门控循环单元（GRU ）模型下的预测效果。 计算结果表明，GRU 和LSTM 的预测结果均可达到较高精度，并且GRU 在计算方面更节约时间， 这为高压并联电抗器的状态评估和潜在缺陷诊断提供了及时、有效的参考。在验证预测模型对电 抗器声振特征预测精准的基础上，通过对比一段时间内的模型输出结果与实测结果的整体误差， 可有效识别油箱内部的潜在缺陷和突发状况。该文的研究结果可在一定程度上降低变电站设备维 护成本，提高设备完好率。 关键词：高压并联电抗器 在线监测系统 预测模型 声振特征 中图分类号：TM472 Operation State Evaluation Method of High-Voltage Shunt Reactor Based on On-Line Monitoring System and Vibro-Acoustic Characteristic Prediction Model Gao Shuguo1 Ji Shengchang2 Meng Lingming 1 Tian Yuan 1 Zhang Yukun2 （1. State Grid Hebei Electric Power Research Institute Shijiazhuang 050021 China 2. State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment Xi’an Jiaotong University Xi’an 710049 China ） Abstract The spectrum characteristics of vibro-acoustic signal are important reference basis for evaluating the operation state of high-voltage shunt reactor. When important structural parts inside the tank become loosing due to long-term vibration, the vibration form of the tank changes, and the change degree of vibro-acoustic characteristics outside the tank also reflects the defect degree of the i