(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210679788.8 (22)申请日 2022.06.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114924157 A (43)申请公布日 2022.08.19 (73)专利权人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 中国矿业大 学 （北京） (72)发明人 张鹏宁　林博　廖文杰　李朋阳　 李泉江　 (74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限 公司 11901 专利代理师 蔺巍 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G08C 17/02(2006.01)(56)对比文件 CN 106338336 A,2017.01.18 CN 1451971 A,20 03.10.29 CN 105806467 A,2016.07.27 CN 112444314 A,2021.0 3.05 CN 111638028 A,2020.09.08 CN 114034956 A,2022.02.11 CN 108195461 A,2018.0 6.22 CN 112131763 A,2020.12.25 张鹏宁.考虑铁心磁致伸缩与绕组 受力的高 压并联电抗器振动研究. 《电工技 术学报》 .2018, 董川.变压器与并联电抗器振动测试与故障 分析. 《输 变电技术》 .2009, 郭佳熠.大 型油浸式并联电抗器内外 部振动 测点数据相关性分析. 《华北电力大 学学报》 .2020, 审查员 何奕昕 (54)发明名称 一种基于5G传输的并联电抗器状态监测方 法及系统 (57)摘要 本申请公开了一种基于5G传输的并联电抗 器状态监测方法及系统， 方法包括以下步骤： 通 过仿真计算得到不同故障类型下并联电抗器油 箱表面的振动多特征量； 采集并联电抗器油箱表 面的振动信号， 并对振动信号进行计算， 得到并 联电抗器的第一信号特征； 采集并联电抗器电信 号， 并根据电信号得到并联电抗器的第二信号特 征； 将第一信号特征分别与振动多特征量和第二 信号特征进行特征量对比， 判断并输出第一信号 特征变化的原因。 本申请能够广泛应用于变电站 中的高压并联电抗器中， 同时由于加速度传感器 是吸附于油箱表面， 因此对高压并联电抗器内部 的绝缘状态 不会产生任何影 响， 具有安全可靠的 优点。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114924157 B 2022.12.20 CN 114924157 B 1.一种基于 5G传输的并联电抗器 状态监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1.通过仿真计算得到不同故障类型 下并联电抗器油箱 表面的振动多特 征量； S2.采集并联电抗器油箱表面的振动信号， 并对所述振动信号进行计算， 得到并联电抗 器的第一信号特 征； S3.采集并联电抗器电信号， 并根据所述电信号得到并联电抗器的第二信号特 征； S4.将所述第 一信号特征分别与所述振动多特征量和所述第二信号特征进行特征量对 比， 得到并联电抗器 状态变化原因； 所述并联电抗器 状态变化原因包括： 电压和电流激励变化和并联电抗器 硬件故障； 所述特征量对比方法包括： 将所述振动多特征量、 所述第 一信号特征和所述第 二信号特征通过5G网络传输至智能 物联网云平台， 将所述第二信号特征与所述第一信号特征进行对比， 判断所述第一信号特 征是否因所述第二信号特 征变化而变化； 若判断为是， 则判定所述并联电抗器状态变化原因为电压和电流激励变化， 若判断为 否， 则将所述振动多特征量与所述第一信号特征进行对比， 判定并输出所述并联电抗器硬 件故障的类型； 得到所述振动多特 征量的方法包括： 基于并联电抗器工作原理和电 ‑磁‑机械多物理场耦合理论， 结合磁致伸缩、 麦克斯韦 应力和电磁力， 建立仿真模型， 基于所述仿真模型计算并联电抗器各类故障情况下 的油箱 振动特性， 并对所述振动特性进行时频域分析， 得到所述振动多特 征量。 2.根据权利要求1所述基于5G传输的并联电抗器状态监测方法， 其特征在于， 得到所述 第一信号特 征的方法包括： 基于所述振动信号， 采用小波分解法对所述振动信号进行频域分解， 得到所述第一信 号特征。 3.根据权利要求1所述基于5G传输的并联电抗器状态监测方法， 其特征在于， 所述电信 号包括： 电压和电流时域信号。 4.根据权利要求3所述基于5G传输的并联电抗器状态监测方法， 其特征在于， 得到所述 第二信号特 征的方法包括： 采集并联电抗器的 电压和电流时域信号， 对所述电压和电流时域信号进行频域分解， 得到所述第二信号特 征。 5.一种基于5G传输的并联电抗器状态监测系统， 其特征在于， 包括： 故障仿真模块、 振 动采集模块、 电信号采集模块和对比模块； 所述故障仿真模块与 所述振动采集模块连接， 所述故障仿真模块用于通过仿真计算得 到不同故障类型 下并联电抗器油箱 表面的振动多特 征量； 所述振动采集模块还与所述电信号采集模块连接， 所述振动采集模块用于采集并联电 抗器油箱 表面的振动信号， 并对所述振动信号进行计算， 得到并联电抗器的第一信号特 征； 所述电信号采集模块还与 所述对比模块连接， 所述电信号采集模块用于采集并联电抗 器电信号， 并根据所述电信号得到并联电抗器的第二信号特 征； 所述对比模块用于将所述第一信号特征分别与所述振动多特征量和所述第二信号特 征进行特征量对比， 判断并输出并联电抗器 状态变化原因；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114924157 B 2所述并联电抗器 状态变化原因包括： 电压和电流激励变化和并联电抗器 硬件故障； 所述特征量对比的方法包括： 将所述振动多特征量、 所述第 一信号特征和所述第 二信号特征通过5G网络传输至智能 物联网云平台， 将所述第二信号特征与所述第一信号特征进行对比， 判断所述第一信号特 征是否因所述第二信号特 征变化而变化； 若判断为是， 则判定所述并联电抗器状态变化原因为电压和电流激励变化， 若判断为 否， 则将所述振动多特征量与所述第一信号特征进行对比， 判定并输出所述并联电抗器硬 件故障的类型； 得到所述振动多特 征量的方法包括： 基于并联电抗器工作原理和电 ‑磁‑机械多物理场耦合理论， 结合磁致伸缩、 麦克斯韦 应力和电磁力， 建立仿真模型， 基于所述仿真模型计算并联电抗器各类故障情况下 的油箱 振动特性， 并对所述振动特性进行时频域分析， 得到所述振动多特 征量。 6.根据权利要求5所述基于5G传输的并联电抗器状态监测系统， 其特征在于， 所述对比 模块包括： 5G传输装置和智能物联网云平台； 所述5G传输装置用于传输所述振动多特 征、 所述第一信号特 征和所述第二信号特 征； 所述智能物联网云平台用于实现远程数据处 理和状态监测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114924157 B 3