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龙图腾网获悉国网江西省电力有限公司电力科学研究院申请的专利一种基于多频超声反演的变压器绕组状态监测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120257758B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510760630.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于多频超声反演的变压器绕组状态监测方法及系统是由童涛;王鹏;万华;刘衍;刘阳;童军心设计研发完成，并于2025-06-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多频超声反演的变压器绕组状态监测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于电力工程技术领域，公开了一种基于多频超声反演的变压器绕组状态监测方法及系统，该方法通过建立材料参数与超声特征的映射关系数据库，结合结构参数搭建变压器有限元模型，并进行多物理场有限元仿真；根据多物理场有限元仿真结果构建融合声‑热‑力参数的综合风险指数，根据综合风险指数优化超声传感器网络；通过超声传感器网络进行多频超声信号发射与监测，根据采集的数据提取特征并构建跨频段声学特征向量；基于跨频段声学特征向量进行多物理场耦合反演，得到变压器绕组的温度、应变和局放能量密度。本发明利用多频超声信号发射与多物理场耦合反演，实现了对变压器绕组温度、应变和局放能量密度的融合实时监测。

本发明授权一种基于多频超声反演的变压器绕组状态监测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于多频超声反演的变压器绕组状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、建立材料参数与超声特征的映射关系数据库，结合结构参数搭建变压器有限元模型，并进行多物理场有限元仿真；通过多物理场有限元仿真获得声场能力密度云图、温度梯度场及应变张量场，为变压器内部任意点的空间三维位置矢量； 步骤二、根据多物理场有限元仿真结果构建融合声-热-力参数的综合风险指数，根据综合风险指数优化超声传感器网络；所述综合风险指数为： ； 其中，、、分别为声、热、力的自适应权重系数，且满足；为基准声能密度，为温度梯度场的L2范数； 根据综合风险指数优化超声传感器网络的目标是： 不同位置的超声传感器考虑冗余配置的间距满足： ； 其中，、、分别为超声传感器发出的800kHz-1.5MHz的高频超声、200kHz-800kHz的中频超声、50kHz-200kHz的低频超声的超声波长，为布置冗余因子； 步骤三、通过超声传感器网络进行多频超声信号发射与监测，根据采集的数据提取特征并构建跨频段声学特征向量； 步骤四、基于跨频段声学特征向量进行多物理场耦合反演，得到变压器绕组的温度、应变和局放能量密度；基于跨频段声学特征向量进行多物理场耦合反演的过程包括： 建立声学传播模型：根据超声传感器位置生成传播矩阵A，矩阵元素Aij表示第i条声路径对第j个离散单元的影响权重； 引入稳定性约束：基于绕组层状结构设计正则化矩阵； 目标函数求解：通过最小化以下函数反演声学参数分布y： ； 其中，为信噪比动态调整系数；是直接测量得到的声学特征数据； 声速的多物理场耦合修正模型为： ； 式中，为修正后的声速，T为温度，为应变，为局放能量密度，v0为空载基准声速，、、为基于空载实验设定下的温度、应变和局放能量密度；为温度影响系数；为应变影响系数；为局放影响系数； 耦合迭代流程为： 步骤41、对温度、应力、局放能量密度初始化，基于空载实验设定、、=0； 步骤42、声学反演：固定温度T、应变、局放能量密度，通过目标函数更新声学参数分布y下的声速，并通过热传导方程、力学方程、高频超声能量积分方程更新声学参数分布y下的温度场、声学参数分布y下的应变场和声学参数分布y下的局放能量密度场； 步骤43、当满足、、时终止迭代，k为迭代次数，、、为第k次迭代反演得到的变压器绕组的温度、应变和局放能量密度；将实时反演数据与原始数据对比，实现对变压器绕组状态的监测。

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