五、GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件5.1遠(yuǎn)端后臺軟件管理遠(yuǎn)端后臺管理軟件通過云服務(wù)器賬戶登錄，選擇管理對象。5.2設(shè)備信息管理設(shè)備信息管理界面包括設(shè)備名稱、位置、編號等基本信息。5.3軟件主界面主界面包括項(xiàng)目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結(jié)果顯示，可實(shí)現(xiàn)信號包絡(luò)、重合度比對、能量分布、時(shí)域信號頻譜分布等分析。5.4包絡(luò)分析聲紋振動及驅(qū)動電機(jī)電流的信號包絡(luò)分析可簡化信號，直觀反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。5.5歷史數(shù)據(jù)比對實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)數(shù)據(jù)橫向比對、與歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)縱向比對。5.6頻譜分析進(jìn)行聲紋振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)域信號頻譜分析，提取信號頻域特征參量。5.7運(yùn)行狀態(tài)告警被測變壓器的異常狀態(tài)報(bào)警，可選擇告警發(fā)送方式。5.8報(bào)表生成功能：被測變壓器診斷結(jié)果生成報(bào)表功能。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)背景與創(chuàng)新點(diǎn)。杭州國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品參數(shù)
六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績GZAFV-01系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等)，實(shí)現(xiàn)大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí)，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、OLTC制造商（上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等）、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動信號樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T系列振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測分析GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)（變壓器、電抗器)包絡(luò)分析。
OLTC是在勵(lì)磁狀態(tài)下，通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓，起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（下圖1所示），OLTC故障占變壓器總體故障的30%以上，各類故障影響變壓器及整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)更會導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動作滯后、內(nèi)部緊固件松動和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》，2020年度需完成382臺換流變OLTC隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實(shí)施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是今后的發(fā)展方向。
GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點(diǎn)GIS在帶電運(yùn)行過程中除了機(jī)械故障會導(dǎo)致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等）也會導(dǎo)致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此，通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現(xiàn)GIS機(jī)械性故障及放電性故障，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結(jié)果互相補(bǔ)充的特點(diǎn)。基于聲紋振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運(yùn)行狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，并及時(shí)預(yù)警，從而延長使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主，結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器（壓電式加速度計(jì)）、位移傳感器、電流傳感器、IED（在線監(jiān)測式）/主機(jī)（便攜/手持式）、云服務(wù)器、通訊單元、供電單元等組件構(gòu)成。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的多功能集成。
3.3.2.3基頻信號能量比(E)100Hz基頻分量時(shí)域信號能量占信號總能量的比值，計(jì)算公式：E=jmS1j2jmSj2，其中S1為100Hz基頻分量的時(shí)域信號，Sj為原始信號，j為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為聲紋振動頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應(yīng)較大；存在故障時(shí)，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號能量比變小。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實(shí)測的聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度，計(jì)算公式：r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2，其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測得聲紋振動信號的頻域分布，X和Y為對應(yīng)信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。◆正常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1。◆存在故障時(shí)，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的多場景適用性。斷路器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)
杭州國洲電力科技有限公司的團(tuán)隊(duì)介紹與技術(shù)研發(fā)實(shí)力。杭州國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品參數(shù)
3.3GZAFV-01系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號分析與處理3.3.1OLTC運(yùn)行狀態(tài)分析OLTC動作時(shí)，典型聲紋振動和驅(qū)動電機(jī)電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時(shí)域內(nèi)典型信號區(qū)間，可有效判斷OLTC驅(qū)動電機(jī)啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動作、驅(qū)動電機(jī)制動等動作順序，進(jìn)而分析OLTC的運(yùn)行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號分析判斷OLTC的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為方便監(jiān)測人員快速完成診斷任務(wù)，需通過多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷OLTC狀態(tài)。GZAFV-01系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡(luò)分析、基于互相關(guān)系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時(shí)頻分布矩陣的信號比對等多種核心算法，實(shí)現(xiàn)OLTC***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期隱患監(jiān)測，降低OLTC運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)。杭州國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品參數(shù)
