变压器的水分评估方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及油纸绝缘技术领域，尤其涉及变压器的水分评估方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在电力设备运行过程中，油纸绝缘在电、热、机械以及环境等因素的共同作用下会逐渐劣化，引起绝缘系统的机械强度或绝缘性能下降。研究发现引起绝缘系统的机械强度或绝缘性能下降的最主要原因是绝缘纸等固体绝缘材料状态的老化。而影响绝缘纸等固体绝缘材料状态的老化的主要原因是水分含量过多。
3.目前，绝缘纸中水分含量的检测方法主要有：干燥称重法、卡尔
‑
费休滴定法、微波法、红外线法、油纸水分平衡曲线法、介电响应测量法等。但是，干燥称重法、卡尔
‑
费休滴定法、红外线法都需要取纸样，且仅适用于离线状态的测试或实验室测试，且干燥称重法测量精度较低。微波法和红外线法原理上虽能实现在线检测，但其检测精度远没有达到应用的要求。油纸水分平衡曲线法和介电响应测量法在实际应用中最为广泛。但在实际测试中发现，绝缘纸中水分含量的检测方法会带来很大的误差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了变压器的水分评估方法、装置、设备及存储介质，，用以解决现有的针对绝缘纸中水分含量的检测方法测量误差较大的技术问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了变压器的水分评估方法，方法包括：根据变压器主绝缘中的纸板，确定变压器主绝缘的等效xy模型中的x预测值以及y预测值；获取变压器主绝缘的介电响应测量数据，并根据介电响应测量数据，确定变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及纸板的频域谱测试曲线；基于变压器主绝缘的当前温度以及预存的频域谱矫正数据库，矫正纸板的频域谱测试曲线；根据矫正后的纸板的频域谱测试曲线与预设算法，确定求解方程组；其中，求解方程组用于计算变压器主绝缘的复介电常数和纸板的复介电常数；根据绝缘油的复介电常数、求解方程组、x预测值以及y预测值，确定变压器主绝缘的介电响应建模曲线；根据介电响应建模曲线以及介电响应测量曲线，确定变压器主绝缘的含水量。
6.本技术实施例提供的水分评估方法，根据变压器主绝缘中的纸板和撑条，实现了将该变压器主绝缘量化为xy模型，以及确定了xy模型的x预测值以及y预测值；通过将变压器主绝缘的介电响应测量数据，转换为变压器主绝缘的介电响应测量曲线，获得了提供参考的测量曲线；通过矫正纸板的频域谱测试曲线，减少了由温度带来的测量干扰。通过建立变压器主绝缘的介电响应建模曲线，获得了提供矫正的测量曲线；通过调整x预测值和y预测值，实现了调整变压器主绝缘的介电响应建模曲线，以实现通过比较变压器主绝缘的介电响应建模曲线和介电响应测量曲线的趋近程度，实现了获取当前变压器主绝缘的含水量。通过上述方法减少温度对含水量测量结果的干扰，同时通过动态调整x预测值和y预测值，提高了含水量测量的准确度。
7.在本技术的一种实现方式中，变压器主绝缘还包括撑条；根据预设xy数据库完成模糊分类器的训练；其中，模糊分类器的数量至少有两个；预设xy数据库包括变压器主绝缘中纸板厚度之和、撑条长度之和、撑条的宽度之和、纸板宽度之和、x预测值以及y预测值；将变压器主绝缘中的纸板的厚度之和、纸板宽度之和、撑条长度之和以及撑条的宽度之和分别输入模糊分类器中，以获取若干x模糊值和若干y模糊值；根据模糊分类器的预设权值、若干x模糊值以及若干y模糊值，确定x预测值和y预测值。
8.本技术实施例提供的水分评估方法，通过预设xy数据库训练模糊分类器，完成了模糊分类器的学习；通过模糊分类器的学习，使模糊分类器获得了纸板厚度之和、撑条长度之和、撑条的宽度之和以及纸板宽度之和与x预测值之间的对应关系，以及获得了纸板厚度之和、撑条长度之和、撑条的宽度之和以及纸板宽度之和与y预测值之间的对应关系；通过预设不同模糊分类器的权值，实现了精确计算x预测值和y预测值。
9.在本技术的一种实现方式中，确定变压器主绝缘的当前温度对应的预设参考温度；根据频域谱矫正数据库，确定预设参考温度对应的纸板的频域谱测试曲线根据预设参考温度对应的纸板的频域谱测试曲线，矫正当前温度对应的纸板的频域谱测试曲线。
10.在本技术的一种实现方式中，根据预设频域谱测试曲线数据库和纸板的频域谱测试曲线，确定纸板的频域谱测试曲线对应的第一乘积系数和第二乘积系数；根据所述第一乘积系数、所述第二乘积系数和公式：获得求解方程组；其中，ε
whole
表示变压器主绝缘的复介电常数，ε
spacer
表示所述纸板的复介电常数，ε
paper
表示所述撑条的复介电常数，ε
oil
表示所述绝缘油的复介电常数，k1表示所述第一乘积系数，k2表示所述第二乘积系数，所述x1表示所述x预测值，y1表示所述y预测值。
11.本技术实施例提供的水分评估方法，通过第一乘积系数和第二乘积系数，实现了精准测量纸板的复介电常数。
12.在本技术的一种实现方式中，根据公式确定所述绝缘油的复介电常数；其中，ε
oil
表示所述绝缘油的复介电常数，j为虚部系数，ω为当前频率，ε0为参考油电导率，k3表示第三乘积系数。
13.在本技术的一种实现方式中，根据变压器主绝缘的当前温度以及频域谱矫正数据库，确定介电响应建模曲线中的参考油电导率；确定介电响应测量曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的实测乘积；根据预设油电递减值，依次等值递减介电响应建模曲线中的参考油电导率；当参考油电导率发生改变时，确定介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的建模乘积；当实测乘积与建模乘积的差值小于第一预设阈值时，确定参考油电导率为当前温度下的变压器主绝缘的油电导率；根据所述实测乘积与所述建模乘积的差值小于第一预设阈值时对应的参考油电导率矫正所述介电响应建模曲线，以通过矫正后的所述介电响应建模曲线确定所述含水量。
14.在本技术的一种实现方式中，根据预设x递减值，依次等值递减x预测值；根据预设y递减值，依次等值递减y预测值；实时获取介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的建模乘积；当实测乘积与建模乘积的差值小于第二预设阈值
时，确定x预测值为当前温度下的x计算值，以及确定y预测值为当前温度下的y计算值；根据所述实测乘积与所述建模乘积的差值小于第二预设阈值时对应的x预测值以及y预测值矫正所述介电响应建模曲线，以通过矫正后的所述介电响应建模曲线确定所述含水量。
15.在本技术的一种实现方式中，根据变压器主绝缘的油电导率、x计算值以及y计算值，矫正介电响应建模曲线；确定矫正后的介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值与介电损耗参数的最小值的矫正乘积；获取矫正后的介电响应建模曲线对应的预设含水量；根据预设含水量递减值，依次等值递减矫正后的介电响应建模曲线中的预设含水量；当预设含水量发生改变时，再次确定矫正乘积；当实测乘积与矫正乘积的差值小于第三预设阈值时，确定预设含水量为当前温度下的变压器主绝缘的含水量。
16.本技术实施例提供的水分评估方法，通过调整矫预设含水量，实现了矫正介电响应建模曲线，进而实现通过比较该介电响应建模曲线趋近与该介电响应测量曲线的趋近程度，换句话说，就是检测实测乘积与矫正乘积的差值是否小于第三预设阈值，当小于第三预设阈值时，判定当前预设含水量为变压器主绝缘的含水量。通过不断调整预设含水量，减小了现有的针对绝缘纸中水分含量的检测方法的测量误差。
17.在本技术的一种实现方式中，纸板的复介电常数为纸板在扩展德拜模型中对应的复介电常数；其中，扩展德拜模型为变压器主绝缘的等效xy模型的等效扩展德拜模型；撑条的复介电常数为撑条在扩展德拜模型中对应的复介电常数；绝缘油的复介电常数为绝缘油在扩展德拜模型中对应的复介电常数。
18.第二方面，本技术实施例中还提供了一种水分评估装置，装置包括:xy确定模块、曲线获取模块、矫正模块、计算模块、建模曲线确定模块和含水量确定模块；其中xy确定模块，用于根据变压器主绝缘中的纸板，确定所述变压器主绝缘的等效xy模型中的x预测值以及y预测值；曲线获取模块，用于获取所述变压器主绝缘的介电响应测量数据，并根据所述介电响应测量数据，确定所述变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及所述纸板的频域谱测试曲线；矫正模块，用于根据所述变压器主绝缘的当前温度以及预存的频域谱矫正数据库，矫正所述纸板的频域谱测试曲线；计算模块，用于根据矫正后的所述纸板的频域谱测试曲线与预设算法，确定求解方程组；其中，所述求解方程组用于计算所述变压器主绝缘的复介电常数和所述纸板的复介电常数；建模曲线确定模块，用于根据绝缘油的复介电常数、所述求解方程组、所述x预测值以及所述y预测值，确定所述变压器主绝缘的介电响应建模曲线；含水量确定模块，用于根据所述介电响应建模曲线以及所述介电响应测量曲线，确定所述变压器主绝缘的含水量。
19.第三方面，本技术实施例中还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法的步骤。
20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
22.图1为本技术实施例提供的一种变压器的水分评估方法流程图；
23.图2为本技术实施例的变压器结构示意图；
24.图3为本技术实施例的变压器的水分评估装置的结构示意图
25.图4为本技术实施例提供的一种变压器的水分评估设备内部结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.目前，绝缘纸中水分含量的检测方法主要有：干燥称重法、卡尔
‑
费休滴定法、微波法、红外线法、油纸水分平衡曲线法、介电响应测量法等。其中，干燥称重法、卡尔
‑
费休滴定法、红外线法都需要取纸样，仅适用于离线状态的测试或实验室测试。干燥称重法测量精度较低，基本上已被卡尔
‑
费休滴定法替代。微波法和红外线法原理上虽能实现在线检测，但其检测精度远没有达到应用的要求。油纸水分平衡曲线法和介电响应测量法在实际应用中最为广泛。平衡曲线法首先通过卡尔
‑
费休滴定法或电容传感器测量油中水分含量，再根据油纸水分平衡曲线评估纸中含水量，由于油样的采集比较方便，因此在以往的测试中大多采用这种方法；但在实际测试中发现，运行中设备的温度很难达到稳定状态，油纸中的水分含量也很难达到平衡，再加上平衡曲线在低温范围内的不确定性，这种方法会带来很大的误差。正是由于平衡曲线法较大的误差和令人失望的应用结果，才使得介电响应法逐渐被人们重视和应用。介电响应测量法通过测量绝缘的介电常数、介质损耗或极化去极化电流，然后利用这些参数与水分的关系来估计实际绝缘中的含水量，该方法属于无损测试，不需要取油样或纸样、便于现场测试，可作为一种便捷的水分测量方法。
28.本技术实施例提供了一种基于变压器介电响应的水分评估方法及设备，根据变压器主绝缘中的纸板和撑条，确定变压器主绝缘的等效xy模型，以及xy模型中的x预测值和y预测值；通过预设xy数据库，完成模糊分类器的训练；基于不同模糊分类器的权值、若干x模糊值和若干y模糊值，确定x预测值和y预测值；通过当前温度和预存的频域谱矫正数据库，实现了纸板的频域谱测试曲线的归一化，避免了温度带来的测量干扰；此外，介电响应建模曲线对应的建模乘积以及介电响应测量曲线对应的实测乘积；通过调整介电响应建模曲线中x预测值和y预测值，以使建模乘积和实测乘积小于第一预设阈值，进而获得x计算值和y计算值；接着通过调整介电响应建模曲线中的预设油电导率，以使建模乘积和实测乘积小于第二预设阈值，进而获得变压器主绝缘的油电导率；然后，通过调整介电响应建模曲线中的预设含水量，以使建模乘积和实测乘积小于第三预设阈值，进而获得变压器主绝缘的含水量。
29.另外，在本技术实施例中提出的一种基于变压器介电响应的水分评估方法，其执行主体是服务器。
30.下面通过附图对本技术实施例提出的技术方案进行详细的说明。
31.图1为本技术实施例提供的一种基于变压器介电响应的水分评估方法。如图1所示，本技术实施例提供的实现方法，主要包括以下步骤：
32.步骤101、根据变压器主绝缘中的纸板，确定变压器主绝缘的等效xy模型中的x预
测值以及y预测值。
33.参考图2，其中，纸板201是指变压器主绝缘的一部分。变压器包括高压绕组202、低压绕组203、变压器主绝缘和绝缘油204，变压器主绝缘还包括撑条205。在本技术中通过变压器主绝缘中纸板201的宽度与厚度，以及通过变压器主绝缘中撑条205的长度与宽度，计算变压器主绝缘的等效xy模型中的x预测值以及y预测值。
34.进一步地，传统的通过变压器主绝缘中纸板201和撑条205，计算x预测值以及y预测值的方法主要是，获取全部纸板的厚度之和与全部撑条长度之和的比值，将该比值确定为x预测值；获取全部的撑条的宽度之和与全部纸板宽度之和的比值，将该比值确定为y预测值。但是这种方法忽略了测量纸板和撑条时的测量偏差，为后续测量的精确度带来了潜在的风险。因此，在本技术中，通过训练模糊分类器计算x预测值以及y预测值。
35.具体地，通过预设xy数据库训练若干模糊分类器，其中，预设xy数据库包含变压器主绝缘中纸板厚度之和、撑条长度之和、撑条的宽度之和、纸板宽度之和、对应的x预测值和对应的y预测值；需要说明的是，模糊分类器的数量至少有两个，且根据模糊分类器的准确度确定对应的预设权重。其中，该模糊分类器的准确度由模糊分类器自动检测，检测完成后根据当前模糊分类器的准确度，自动更新对应的预设权重。需要要说明的是，模糊分类器的准确度与预设权重的对应关系不做限定，本领域技术人员可以通过多次实验，来确定模糊分类器的准确度与预设权重的具体对应关系。在完成模糊分类器的训练后，通过将变压器主绝缘中的纸板的厚度之和、纸板宽度之和、撑条长度之和以及撑条的宽度之和分别输入若干模糊分类器中，以使模糊分类器输出若干x模糊值和若干y模糊值。将x模糊值与对应的模糊分类器的预设权重相乘，以获得若干x模糊值对应的x乘积，计算若干x乘积的平均数，将该平均数确定为x预测值；以及将y模糊值与对应的模糊分类器的预设权重相乘，以获得若干y模糊值对应的y乘积，计算若干y乘积的平均数，将该平均数确定为y预测值。
36.至此，完成确定x预测值和y预测值。
37.上述确定x预测值和y预测值的方法中，通过模糊控制器确定x预测值和y预测值，使x预测值和y预测值由变压器主绝缘中的纸板的厚度之和、纸板宽度之和、撑条长度之和以及撑条的宽度之和多个参数公共决定，避免确定x值和y值时仅由单个测量因素影响引起误差。
38.步骤102、获取变压器主绝缘的介电响应测量数据，并根据介电响应测量数据，确定变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及纸板的频域谱测试曲线。
39.需要说明的是，通过介电响应测试仪器对变压器主绝缘进行介电响应测量，以得到介电响应测量数据。
40.具体地，变压器主绝缘的介电响应测量数据包括不同频率下变压器主绝缘的介电损耗，将不同频率下变压器主绝缘的介电损耗的对应关系，映射为变压器主绝缘的介电响应测量曲线；此外，变压器主绝缘的介电响应测量数据还包括不同频率下变压器主绝缘的纸板的介电损耗，将不同频率下变压器主绝缘的纸板的介电损耗的对应关系，映射为纸板的频域谱测试曲线。
41.至此，完成了通过介电响应测量数据，确定变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及纸板的频域谱测试曲线。
42.其中在确定变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及纸板的频域谱测试曲线的方
法中，获取变压器主绝缘的介电响应测量数据，并根据变压器主绝缘的介电响应测量数据包括不同频率下变压器主绝缘的介电损耗建立频率与变压器主绝缘的介电损耗的介电响应测量曲线，以及根据变压器主绝缘的介电响应测量数据包括不同频率下变压器主绝缘的介电损耗建立频率与变压器主绝缘的纸板的介电损耗对应的纸板的频域谱测试曲线，使变压器主绝缘和纸板的介电损耗与频率的关系更加直观，同时为下面变压器主绝缘的介电响应建模曲线拟合提供依据。
43.步骤103、根据变压器主绝缘的当前温度以及预存的频域谱矫正数据库，矫正纸板的频域谱测试曲线。
44.具体地，在频域谱矫正数据库中选择与当前温度对应的预设参考温度，需要说明的是，在现场应用时，由于设备的运行状态、停电时间等不同，实际测试时绝缘的温度也有所不同，因此需要考虑温度的影响。频域谱矫正数据库中包含温度区间与预设参考温度的对应关系，以实现根据当前温度所在的温度区间确定对应的预设参考温度，例，当前温度在[11℃～60℃]区间，[11℃～60℃]区间的对应预设参考温度为30℃，那么当前温度对应的预设参考温度也为30℃，此外，本领域技术人员可以通过多次实验，来划分各个温度区间，以及确定各个温度区间对应的预设参考温度。
[0045]
进一步具体地，在确定当前温度对应的预设参考温度后，从频域谱矫正数据库中获取该预设参考温度对应的纸板的频域谱测试曲线。然后，在预设参考温度对应的纸板的频域谱测试曲线中选取若干个参考点，其中，参考点的数量可以是任意可行的数据，例如，30个、55个或107个等，本领域技术人员可以通过多次实验，来确定参考点的具体数量。此外，参考点包括频率和参考介电损耗，根据若干参考点的频率，将当前温度对应的纸板的频域谱测试曲线中相同频率的介电损耗修改为参考介电损耗，进而完成频域谱测试曲线的矫正。
[0046]
其中，在上述矫正频域谱测试曲线的方法中，对频域谱测试曲线进行矫正，减少外界温度对频域谱测试曲线的影响。
[0047]
步骤104、根据矫正后的纸板的频域谱测试曲线与预设算法，确定求解方程组；其中，求解方程组用于计算变压器主绝缘的复介电常数和纸板的复介电常数。
[0048]
具体地，根据纸板的频域谱测试曲线，在预设频域谱测试曲线数据库中选择与该纸板的频域谱测试曲线对应的第一乘积系数和第二乘积系数，其中，预设频域谱测试曲线数据库包括纸板的频域谱测试曲线、以及该纸板的频域谱测试曲线对应的第一乘积系数，以及该纸板的频域谱测试曲线对应的第二乘积系数，需要说明的是，频域谱测试曲线与第一乘积系数和第二乘积系数的具体对应关系，可由本领域技术人员经过多次试验获得。在确定该纸板的频域谱测试曲线对应的第一乘积系数和第二乘积系数后，将第一乘积系数、第二乘积系数、x预测值以及y预测值带入公式：
[0049]
获得求解方程组；其中，ε
whole
表示变压器主绝缘的复介电常数，ε
spacer
表示所述纸板的复介电常数，ε
paper
表示所述撑条的复介电常数，ε
oil
表示所述绝缘油的复介电常数，k1表示所述第一乘积系数，k2表示所述第二乘积系数，所述x1表示所述x预测值，y1表示所述y预测值。
[0050]
需要说明的是，k1、k2、x1和y1为已知数据，此时需要获得ε
spacer
、ε
paper
以及ε
oil
的数值。需要进一步说明的是，在实际应用中，纸板和撑条通常由相同材料构成，因此，在本技术中只需计算ε
spacer
的值以及ε
oil
的值，即可推出ε
whole
的值。其中，ε
spacer
的值的获取方法为：根据当前温度，从含水量
‑
温度数据库中，获得与当前温度对应的预设含水量；根据预设含水量，从ε
spacer
‑
含水量数据库中获取与该预设含水量对应的ε
spacer
的值。需要说明的是，水量
‑
温度数据库以及ε
spacer
‑
含水量数据库，可由本领域技术人员通过多次实验获得。
[0051]
对于ε
oil
的值，根据公式可以计算绝缘油ε
oil
的值；其中，ε
oil
表示所述绝缘油的复介电常数，j为虚部系数，ω为当前频率，ε0为参考油电导率，k3表示第三乘积系数。需要说明的是，虚部系数和第三乘积系数为预设数值，本领域技术人员可以通过多次实验，来确定虚部系数和第三乘积系数的具体数值；参考油电导率为可调整变量，具体调整方法见步骤106，在此不做过多解释。
[0052]
至此，获得了求解方程组。
[0053]
其中，在确定求解方程组的方法中，通过确定求解方程组的步骤后完成对变压器主绝缘的介电响应建模曲线的建立，并进一步完成对变压器含水量的估算。
[0054]
步骤105、根据绝缘油的复介电常数、求解方程组、所x预测值以及y预测值，确定变压器主绝缘的介电响应建模曲线。
[0055]
具体地是，将步骤104中计算出的绝缘油的复介电常数、x预测值以及y预测值，带入求解方程组
[0056]
中，获得一个关于ε
whole
的求解公式。需要说明的是，存在公式2：其中，j为虚部系数，ω为当前频率，t为当前温度；将公式2带入上述求解方程组中，进而获得一个关于ε
whole
和ω的升级版方程组；进一步地，获取变压器主绝缘的介电响应测量曲线中ω的取值数据，将这些ω的取值数据带入升级版方程组中，以获得ε
whole
和ω的对应曲线，进而完成变压器主绝缘的介电响应建模曲线的构建。步骤106、根据介电响应建模曲线以及介电响应测量曲线，确定变压器主绝缘的含水量。
[0057]
需要说明的是，介电响应建模曲线的参数中包括含水量，由于变压器主绝缘的含水量未知，因此在构建该介电响应建模曲线时，将根据当前温度从含水量
‑
温度数据库中，采集一个与当前温度对应的预设含水量。
[0058]
具体地，根据变压器主绝缘的当前温度，从频域谱矫正数据库中选择与介电响应建模曲线对应的参考油电导率；计算介电响应测量曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的实测乘积；根据预设油电递减值，依次等值递减介电响应建模曲线中的参考油电导率；需要说明的是，预设油电递减值可以是任意可行的数值，本领域技术人员可以通过多次实验，来确定预设油电递减值的具体数值。当参考油电导率发生改变时，计算介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的建模乘积；当实测乘积与建模乘积的差值小于第一预设阈值时，确定参考油电导率为当前温度下的变
压器主绝缘的油电导率。需要说明的是，第一预设阈值可以是任意可行的数值，本领域技术人员可以通过多次实验确定具体数值。(至此，完成步骤104中参考油电导率的调整，将最终计算出的油电导率作为参考油电导率，带入步骤104中ε
oil
的值的计算公式中，完成ε
oil
的值的计算)。
[0059]
在上述计算油电导率的方法中，在参考油电导率的基础上，减少油电导率，获取介电建模曲线中建模乘积，当实测乘积与建模乘积的差值小于第一预设值时，在该油电导率下建立的介电响应建模曲线满足误差需求，此时建模曲线和实测曲线拟合程度更接近，减少由油电导率引起的误差。
[0060]
在完成油电导率的计算后，还包括，根据预设x递减值，依次等值递减x预测值；根据预设y递减值，依次等值递减y预测值；需要说明的是，预设x递减值以及预设y递减值可以是任意可行的数值，本领域技术人员可以通过多次实验，来确定预设x递减值以及预设y递减值的具体数值。实时获取介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的建模乘积；当实测乘积与建模乘积的差值小于第二预设阈值时，确定x预测值为当前温度下的x计算值，以及确定y预测值为当前温度下的y计算值。需要说明的是，第二预设阈值可以是任意可行的数值，本领域技术人员可以通过多次实验确定具体数值。
[0061]
在上述计算x计算值和y计算值的方法中，减少x递减值以及预设y递减值，实时获取介电建模曲线中建模乘积，当实测乘积与建模乘积的差值小于第二预设值时，在该x计算值和y计算值下建立的介电响应建模曲线满足误差需求，此时建模曲线和实测曲线拟合程度更接近，进一步减少由预设x递减值以及预设y递减值引起的误差。
[0062]
在完成油电导率、y预测值以及y计算值的计算后，将油电导率、y预测值以及y计算值再次带入求解方程组中，根据新的解方程组，获得新的介电响应建模曲线(也就是矫正后的介电响应建模曲线)；计算矫正后的介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值与介电损耗参数的最小值的矫正乘积；根据当前温度，从含水量
‑
温度数据库中，获得与当前温度对应的预设含水量；根据预设含水量递减值，依次等值递减介电响应建模曲线中的预设含水量；需要说明的是，预设含水量递减值可以是任意可行的数值，本领域技术人员可以通过多次实验，来确定预设含水量递减值的具体数值。当预设含水量发生改变时，再次计算矫正乘积；当实测乘积与矫正乘积的差值小于第三预设阈值时，确定预设含水量为当前温度下的变压器主绝缘的含水量。需要说明的是，第三预设阈值可以是任意可行的数值，本领域技术人员可以通过多次实验确定具体数值。
[0063]
需要说明的是，第一预设阈值大于第二预设阈值，第二预设阈值大于第三预设阈值。
[0064]
至此，完成变压器主绝缘的含水量的计算。
[0065]
在完成变压器主绝缘的含水量的计算的方法中，通过确定的油电导率、y预测值、y计算值以及变压器主绝缘的含水量的值对主绝缘的介电响应建模曲线进行矫正，进一步精准化计算含水量，有效的降低了现有技术计算含水量的测量误差。
[0066]
本技术实施例提供的技术方案，矫正了外部环境(例如，温度)带来的测量误差，通过多次调整油电导率、y预测值、y计算值以及变压器主绝缘的含水量的值，实现了精准化计算含水量，有效的降低了现有技术计算含水量的测量误差。
[0067]
除此之外，本技术实施例还提供了一种基于变压器介电响应的水分评估设备，其
上存储有可执行指令，在该可执行指令被执行时，实现如上述的一种基于变压器介电响应的水分评估方法。具体地，服务器端通过总线向存储器发送执行指令，当存储器接收到执行指令时，通过总线向处理器发送执行信号，以激活处理器。
[0068]
需要说明的是，处理器用于获得变压器主绝缘中的纸板的长度和厚度以及撑条的长度和宽度，并将这些数据发送给完成训练的若干模糊分类器，以获得变压器主绝缘的等效xy模型中的x预测值以及y预测值，同时获得变压器主绝缘的介电响应测量数据，以生成变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及纸板的频域谱测试曲线。然后，根据变压器主绝缘的当前温度以及预存的频域谱矫正数据库，矫正纸板的频域谱测试曲线；根据矫正后的纸板的频域谱测试曲线与预设算法，确定求解方程组；其中，求解方程组用于计算纸板的复介电常数；根据绝缘油的复介电常数、求解方程组、x预测值以及y预测值，确定变压器主绝缘的介电响应建模曲线；根据x预测值、y预测值、介电响应建模曲线以及介电响应测量曲线，确定变压器主绝缘的油电导率、x计算值、y计算值以及变压器主绝缘的含水量。
[0069]
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0070]
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种水分评估装置，包括：xy确定模块304、曲线获取模块302、矫正模块303、计算模块304、建模曲线确定模块305和含水量确定模块306，其中：
[0071]
xy确定模块301，用于根据变压器主绝缘中的纸板，确定所述变压器主绝缘的等效xy模型中的x预测值以及y预测值；曲线获取模块302，用于获取所述变压器主绝缘的介电响应测量数据，并根据所述介电响应测量数据，确定所述变压器主绝缘的介电响应测量曲线以及所述纸板的频域谱测试曲线；矫正模块303，用于根据所述变压器主绝缘的当前温度以及预存的频域谱矫正数据库，矫正所述纸板的频域谱测试曲线；计算模块304，用于根据矫正后的所述纸板的频域谱测试曲线与预设算法，确定求解方程组；其中，所述求解方程组用于计算所述变压器主绝缘的复介电常数和所述纸板的复介电常数；建模曲线确定模块305，用于根据绝缘油的复介电常数、所述求解方程组、所述x预测值以及所述y预测值，确定所述变压器主绝缘的介电响应建模曲线；含水量确定模块306，用于根据所述介电响应建模曲线以及所述介电响应测量曲线，确定所述变压器主绝缘的含水量。
[0072]
在一个实施例中，xy确定模块301包括：模糊训练单元、模糊值获取单元和确定xy值单元；其中，模糊训练单元用于根据预设xy数据库完成模糊分类器的训练；其中，所述模糊分类器的数量至少有两个；所述预设xy数据库包括变压器主绝缘中纸板厚度之和、撑条长度之和、撑条的宽度之和、纸板宽度之和、所述x预测值以及所述y预测值；模糊值获取单元用于将所述变压器主绝缘中的纸板的厚度之和、纸板宽度之和、撑条长度之和以及撑条的宽度之和分别输入所述模糊分类器中，以获取若干x模糊值和若干y模糊值；确定xy值单元用于根据所述模糊分类器的预设权值、所述若干x模糊值以及所述若干y模糊值，确定所述x预测值和所述y预测值。
[0073]
在一个实施例中，矫正模块303包括：参考温度确认单元、参考曲线确认单元和当前曲线确认单元，其中，参考温度确认单元用于确定所述变压器主绝缘的当前温度对应的预设参考温度；参考曲线确认单元用于根据所述频域谱矫正数据库，确定所述预设参考温度对应的所述纸板的频域谱测试曲线；当前曲线确认单元用于于根据所述预设参考温度对应的所述纸板的频域谱测试曲线，矫正当前温度对应的所述纸板的频域谱测试曲线。
[0074]
在一个实施例中，计算模块304包括：系数确定单元和方程组确定单元；其中系数确定单元用于根据预设频域谱测试曲线数据库和所述纸板的频域谱测试曲线，确定所述纸板的频域谱测试曲线对应的第一乘积系数和第二乘积系数；方程组确定单元用于根据所述第一乘积系数、所述第二乘积系数和公式：获得求解方程组；其中，ε
whole
表示变压器主绝缘的复介电常数，ε
spacer
表示所述纸板的复介电常数，ε
paper
表示所述撑条的复介电常数，ε
oil
表示所述绝缘油的复介电常数，k1表示所述第一乘积系数，k2表示所述第二乘积系数，所述x1表示所述x预测值，y1表示所述y预测值。
[0075]
在一个实施例中，计算模块304还包括：绝缘油复介电常数确定单元，绝缘油复介电常数确定单元用于根据公式确定所述绝缘油的复介电常数；其中，ε
oil
表示所述绝缘油的复介电常数，j为虚部系数，ω为当前频率，ε0为参考油电导率，k3表示第三乘积系数。
[0076]
在一个实施例中，水分评估装置还包括实测乘积确定模块、油电导率递减模块、第一建模乘积确定模块、油电导率确定模块，和第一矫正建模曲线模块；实测乘积确定模块用于根据所述变压器主绝缘的当前温度以及所述频域谱矫正数据库，确定所述介电响应建模曲线中的参考油电导率；油电导率递减模块用于确定所述介电响应测量曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的实测乘积；建模乘积确定模块用于根据预设油电递减值，依次等值递减所述介电响应建模曲线中的所述参考油电导率；油电导率确定模块用于当所述参考油电导率发生改变时，确定所述介电响应建模曲线中介电损耗参数的最大值和介电损耗参数的最小值之间的建模乘积；油电导率确定模块用于当所述实测乘积与所述建模乘积的差值小于第一预设阈值时，确定所述参考油电导率为当前温度下的所述变压器主绝缘的油电导率；矫正建模曲线模块用于根据所述实测乘积与所述建模乘积的差值小于第一预设阈值时对应的参考油电导率矫正所述介电响应建模曲线，以通过矫正后的所述介电响应建模曲线确定所述含水量。
[0077]
在一个实施例中，水分评估装置还包括：xy递减模块、第二建模乘积模块、xy计算值确定模块和第二矫正建模曲线模块；xy递减模块用于根据预设x递减值，依次等值递减所述x预测值；根据预设y递减值，依次等值递减所述y预测值；第二建模乘积模块用于实时获取所述介电响应建模曲线中所述介电损耗参数的最大值和所述介电损耗参数的最小值之间的建模乘积；xy计算值确定模块用于当所述实测乘积与所述建模乘积的差值小于第二预设阈值时，确定所述x预测值为当前温度下的所述x计算值，以及确定所述y预测值为当前温度下的所述y计算值；第二矫正建模曲线模块用于根据所述实测乘积与所述建模乘积的差值小于第二预设阈值时对应的x预测值以及y预测值矫正所述介电响应建模曲线，以通过矫
正后的所述介电响应建模曲线确定所述含水量。
[0078]
在一个实施例中，含水量确定模块306包括：矫正乘积确定单元、含水量递减单元、矫正乘积单元和含水量确定单元；矫正乘积确定单元用于确定矫正后的所述介电响应建模曲线中所述介电损耗参数的最大值与所述介电损耗参数的最小值的矫正乘积；含水量递减单元用于获取矫正后的所述介电响应建模曲线对应的预设含水量；根据预设含水量递减值，依次等值递减矫正后的所述介电响应建模曲线中的所述预设含水量；矫正乘积单元用于当所述预设含水量发生改变时，再次确定所述矫正乘积；含水量确定单元用于当所述实测乘积与所述矫正乘积的差值小于第三预设阈值时，确定所述预设含水量为当前温度下的所述变压器主绝缘的含水量。
[0079]
关于水分评估装置的具体限定可以参见上文中对于基于变压器介电响应的水分评估方法的限定，在此不再赘述。上述水分评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0080]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于变压器介电响应的水分评估方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0081]
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0082]
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0083]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0084]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read
‑
only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存
储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0085]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0086]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。