变压器接地脉冲电流局放的诊断方法、装置、设备、介质与流程

本发明涉及局放诊断，特别涉及一种变压器接地脉冲电流局放的诊断方法、装置、设备、介质。

背景技术：

1、变压器的局部放电简称局放，在局放发生时必然伴随着一系列的物理现象和化学变化，如发光、发热、产生超声波、电磁辐射和高频脉冲电流，并引起绝缘油中化学成分的变化等，这样通过对故障外部表象的观测可以从一定程度上分析判断出绝缘的内部缺陷，从而为在线监测和诊断提供了依据。

2、随着监测技术的进步，目前的变压器高频局放监测装置的采集带宽已达到几十mhz水平，模数转换的采样率也达到了100ms/s。对于局放数据的分析，也从以往的prps、prpd等统计图谱识别技术，进化到基于脉冲波形分析的抗干扰技术和基于脉冲到达时间差的精确定位技术。

3、基于脉冲波形分析主要针对变压器的接地脉冲电流，接地脉冲电流在出现局放时具有瞬时性的特点，能够在一瞬间增加到峰值且快速下降。在相关技术中，通过深度学习模型对实时采集的变压器接地脉冲进行特征提取，结合变压器的历史运行数据和专家知识库进行故障诊断和预测，例如识别出尖端放电、颗粒放电、内部放电或者悬浮放电，在根据局放模式和严重程度对变压器进行相关维护。然而，现有技术只能对局放模式进行识别，同一种局放模式也可能由不同的根因导致，仍然需要人工观察或者用仪器检测来确定导致局放的根因，根因诊断的效率较低且可靠性较差。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种变压器接地脉冲电流局放的诊断方法、装置、设备、介质，能够对局放根因进行诊断，提高诊断效率和可靠性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种变压器接地脉冲电流局放的诊断方法，包括：

3、基于多个实时接地脉冲构建第一实测帧，当所述第一实测帧的第一电流峰值小于电流阈值，基于第一倍数放大所述第一实测帧得到第一模拟帧，基于第二倍数放大所述第一实测帧得到第二模拟帧，其中，所述电流阈值用于指示出现接地脉冲电流局放时的电流值，所述第一倍数小于所述第二倍数，所述第二倍数小于或等于所述电流阈值与所述第一电流峰值的商值；

4、通过预先训练好的lstm模型，基于所述第一模拟帧预测出第一预测帧，基于所述第二模拟帧预测出第二预测帧；

5、基于所述第一预测帧的前一半和所述第二预测帧的后一半拼接成参考帧，确定所述参考帧的目标斜率，其中，所述目标斜率为数值最大的第一斜率，所述第一斜率为所述参考帧内相邻的两个所述实时接地脉冲之间的斜率；

6、继续获取多个所述实时接地脉冲并构建第二实测帧，当所述第二实测帧的第二电流峰值小于所述电流阈值，且至少一个第二斜率大于所述目标斜率，将所述第一实测帧标记为第一目标帧，其中，所述第二斜率为所述第二实测帧内相邻的两个所述实时接地脉冲之间的斜率；

7、继续构建多个第三实测帧并确定对应的第三电流峰值，将首个所述第三电流峰值大于所述电流阈值的所述第三实测帧确定为第二目标帧；

8、基于所述第一目标帧到所述第二目标帧之间的所有实时接地脉冲构建第一脉冲图像，基于所述第一脉冲图像和预先训练好的yolov5模型确定目标诊断结果。

9、根据本发明的一些实施例，应用于局放在线监测装置，所述局放在线监测装置包括程控放大器，所述基于第一倍数放大所述第一实测帧得到第一模拟帧，基于第二倍数放大所述第一实测帧得到第二模拟帧，包括：

10、将所述电流阈值与所述第一电流峰值的商值确定为参考倍数，基于所述参考倍数和预设的映射表确定目标系数组，其中，所述映射表记载有参考倍数与可用系数组的映射关系，所述可用系数组包括第一缩放系数和第二缩放系数，所述第一缩放系数小于所述第二缩放系数；

11、基于所述参考倍数和目标系数组的所述第一缩放系数确定所述第一倍数，基于所述参考倍数和所述目标系数组的所述第二缩放系数确定所述第二倍数；

12、获取目标模拟信号，其中，所述目标模拟信号为所述第一实测帧所对应的输入信号；

13、基于所述目标模拟信号和应用所述第一倍数的所述程控放大器得到所述第一模拟帧；

14、基于所述目标模拟信号和应用所述第二倍数的所述程控放大器得到所述第二模拟帧。

15、根据本发明的一些实施例，在所述基于多个实时接地脉冲构建第一实测帧之后，所述方法还包括：

16、获取样本图像集，其中，所述样本图像集包括多个样本脉冲图像，所述样本脉冲图像标注有样本局放电流，所述样本局放电流用于指示出现接地脉冲局放时的电流值；

17、基于多个所述样本局放电流确定所述电流阈值；

18、在确定所述第二目标帧后，确定所述第二目标帧的参考局放电流，基于所述参考局放电流更新所述电流阈值，其中，所述参考局放电流为所述第二目标帧中出现接地脉冲局放时的电流值。

19、根据本发明的一些实施例，所述确定所述第二目标帧的参考局放电流，包括：

20、将电流值大于所述电流阈值的所述实时接地脉冲确定为第一参考脉冲；

21、基于所述第一参考脉冲之前的多个第三斜率并构建第一斜率序列，其中，所述第三斜率为所述第二目标帧中相邻的两个所述实时接地脉冲之间的斜率；

22、倒序遍历所述第一斜率序列，将首个遍历到的小于所述目标斜率的所述第三斜率确定为参考斜率；

23、将所述参考斜率所对应的两个所述实时接地脉冲中采集时刻较后的确定为第二参考脉冲，将所述第二参考脉冲所对应的电流值确定为所述参考局放电流。

24、根据本发明的一些实施例，所述样本脉冲图像包括出现接地脉冲局放之前的第一样本图像、预设的空白帧和完成接地脉冲局放之后的第二样本图像，所述基于所述第一脉冲图像和预先训练好的yolov5模型确定目标诊断结果，包括：

25、继续采集多个所述实时接地脉冲，当检测到多个连续的所述实时接地脉冲的电流值从所述电流阈值之上下降到所述电流阈值之下，将首个电流值小于所述电流阈值的所述实时接地脉冲确定为第三参考脉冲；

26、基于所述第三参考脉冲之后的多个所述实时接地脉冲构建第二脉冲图像，依次拼接所述第一脉冲图像、预设的空白帧和所述第二脉冲图像得到目标脉冲图像；

27、将所述目标脉冲图像和所述样本图像集输入至所述yolov5模型进行训练，获取所述yolov5模型输出的所述目标诊断结果，其中，所述目标诊断结果用于指示变压器在接地脉冲局放出现前后的异常状态。

28、根据本发明的一些实施例，所述基于所述第三参考脉冲之后的多个所述实时接地脉冲构建第二脉冲图像，包括：

29、基于所述第三参考脉冲和位于所述第三参考脉冲之后的所述实时接地脉冲构建第一脉冲序列，基于所述第一脉冲序列确定第二斜率序列，其中，所述第二斜率序列包括多个第四斜率，所述第四斜率为所述第一脉冲序列内相邻的两个所述实时接地脉冲之间的斜率；

30、遍历所述第二斜率系列确定第五斜率，其中，所述第五斜率的绝对值大于所述目标斜率；

31、将所述第五斜率所对应的两个所述实时接地脉冲中靠前的一个确定为第四参考脉冲；

32、基于所述第三参考脉冲至所述第四参考脉冲之间的所有所述实时接地脉冲构建所述第二脉冲图像。

33、根据本发明的一些实施例，在所述继续获取多个所述实时接地脉冲并构建第二实测帧之后，所述方法还包括：

34、当所述第二电流峰值小于所述电流阈值，且所有的所述第二斜率均小于所述目标斜率，将所述第二实测帧确定为新的第一实测帧；

35、或者，当所述第二电流峰值大于或等于所述电流阈值，将所述第一实测帧标记为第一候选帧，当连续多帧所述第三实测帧的所述第三电流峰值均大于所述电流阈值，将所述第二实测帧确定为所述第二目标帧，基于预设数量确定所述第一目标帧，其中，所述第一目标帧位于所述第一实测帧之前，所述第一目标帧与所述第二实测帧的距离等于所述预设数量；

36、或者，当所述第二电流峰值大于或等于所述电流阈值，将所述第一实测帧标记为第一候选帧，当所述第三电流峰值小于所述电流阈值的所述第三实测帧的数量大于或等于所述预设数量，将所述第二实测帧的下一帧确定为新的第一实测帧。

37、第二方面，本发明实施例提供了一种变压器接地脉冲电流局放的诊断装置，包括少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述第一方面所述的变压器接地脉冲电流局放的诊断方法。

38、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括有如上述第二方面所述的变压器接地脉冲电流局放的诊断装置。

39、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面所述的变压器接地脉冲电流局放的诊断方法。

40、根据本发明实施例的变压器接地脉冲电流局放的诊断方法，至少具有如下有益效果：基于多个实时接地脉冲构建第一实测帧，当所述第一实测帧的第一电流峰值小于电流阈值，基于第一倍数放大所述第一实测帧得到第一模拟帧，基于第二倍数放大所述第一实测帧得到第二模拟帧，其中，所述电流阈值用于指示出现接地脉冲电流局放时的电流值，所述第一倍数小于所述第二倍数，所述第二倍数小于或等于所述电流阈值与所述第一电流峰值的商值；通过预先训练好的lstm模型，基于所述第一模拟帧预测出第一预测帧，基于所述第二模拟帧预测出第二预测帧；基于所述第一预测帧的前一半和所述第二预测帧的后一半拼接成参考帧，确定所述参考帧的目标斜率，其中，所述目标斜率为数值最大的第一斜率，所述第一斜率为所述参考帧内相邻的两个所述实时接地脉冲之间的斜率；继续获取多个所述实时接地脉冲并构建第二实测帧，当所述第二实测帧的第二电流峰值小于所述电流阈值，且至少一个第二斜率大于所述目标斜率，将所述第一实测帧标记为第一目标帧，其中，所述第二斜率为所述第二实测帧内相邻的两个所述实时接地脉冲之间的斜率；继续构建多个第三实测帧并确定对应的第三电流峰值，将首个所述第三电流峰值大于所述电流阈值的所述第三实测帧确定为第二目标帧；基于所述第一目标帧到所述第二目标帧之间的所有实时接地脉冲构建第一脉冲图像，基于所述第一脉冲图像和预先训练好的yolov5模型确定目标诊断结果。根据本发明实施例的技术方案，能够将当前的接地脉冲放大两种不同的倍数后模拟出对应的预测帧，各取一半拼接成参考帧以模拟电流突增的场景得到目标斜率，根据目标斜率将存在局放风险的第一实测帧标记为第一目标帧，以第一目标帧为起点构建第一脉冲图像，能够准确表征变压器出现局放之前的运行场景，实现局放根因的自动诊断，提高诊断效率。