[發明專利]基于高光譜的復合絕緣子老化運行狀態檢測方法

有效

• 申請號: 201110422865.3
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102520323A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 邵瑰瑋;付晶;蔡煥青;王文龍
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01N21/25
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;周瑾

技術領域

本發明涉及一種復合絕緣子老化運行狀態檢測方法，屬于輸變電設備運行狀態檢修領域，尤其涉及一種基于高光譜的復合絕緣子老化運行狀態檢測，可用于現場帶電檢測復合絕緣子的老化運行狀態。

背景技術

復合絕緣子有優良的防污閃性能，不容易被擊穿，且不會出現瓷絕緣子的零值、低值和玻璃絕緣子的傘群自爆等問題。20世紀80年代，我國專家學者在吸取國外經驗的基礎上展開了對復合絕緣子的研發，中期樣品于80年代末期投入試運行。90年代初，各地相繼出現污閃事故，由于耐污性能好，復合絕緣子被投入掛網使用。到1994年底，掛網運行的復合絕緣子達5萬支。自此，復合絕緣子入網數量迅猛增加：1995年為10萬支，1998年為46萬支，2001年為160萬支，2005年掛網運行已達300萬支。截止2010年12月，國家電網公司管轄的66kV及以上電壓等級線路在運復合絕緣子支數占同種電壓等級線路所有類型在運絕緣子支數的37.02％。

從目前的運行情況來看，復合絕緣子的運行可靠性比瓷絕緣子和玻璃絕緣子好。但是，隨著運行年限的增加，傘套材料脆化、硬化、粉化、開裂，芯棒暴露，絕緣表面出現局部放電現象，憎水性能減弱等問題逐漸凸顯。絕緣子對電氣設備或導體不僅要起絕緣作用，還要起固定懸掛作用，劣化的絕緣子將威脅電網的安全運行。

國內外專家學者對絕緣子的檢測方法展開了大量研究，現有的復合絕緣子檢測方法有接觸式、非接觸式，其中接觸式檢測法包括電壓分布法、短路叉法、火花間隙法、光電式檢測桿法、聲脈沖檢測法、泄露電流測量法，非接觸式檢測法包括超聲波檢測法、激光多普勒振動法、紅外測溫法、電暈攝像機法、聲波檢測及無線電波檢測法。接觸式檢測法需要人工登塔操作，不適合現場檢測。非接觸式檢測法中多數方法只對某一種或某幾種的故障檢測效果明顯，但是對其他類型的故障難以檢測，而且所需設備昂貴，檢測效果不是很理想。

復合絕緣子有優良的防污閃性能，不容易被擊穿，但隨著使用年限的增加，復合絕緣子有機材料的老化問題逐漸突顯。現有的復合絕緣子檢測方法大多只適合在實驗室進行，成本高，工作量大，不適合現場帶電檢測，復合絕緣子缺乏合適的現場檢測方法及裝置。而且，國內外鮮有專門針對復合絕緣子老化問題的分析，通常情況是根據材質的顏色定性的判斷復合絕緣子的老化，沒有定量描述復合絕緣子老化的方法。

有關這方面的文獻報道例如申請號為200520006400.X的名為液晶圖形顯示高壓輸電線路復合絕緣子帶電檢測儀的實用新型專利，公開了一種帶電檢測高壓輸電線路復合絕緣子缺陷的裝置，能夠識別帶電復合絕緣子的導通性缺陷、內部脫空和復合絕緣子串中的低零值絕緣。然而，上述專利并沒有涉及現場帶電檢測復合絕緣子的老化運行狀態的檢測方法。

有鑒于此，有必要提供一種基于高光譜的復合絕緣子老化運行狀態檢測方法，可以現場帶電檢測復合絕緣子的老化運行狀態，并定量的描述復合絕緣子的老化程度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種復合絕緣子老化程度的檢測方法，用高光譜遙感技術對復合絕緣子的老化程度進行定量分析，可用于檢測劣化的復合絕緣子。

本發明所采用的技術方案是：一種基于高光譜的復合絕緣子老化運行狀態檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)用高光譜成像儀對復合絕緣子成像，獲取復合絕緣子的高光譜影像；

2)影像預處理：對復合絕緣子的影像進行預處理，包括幾何校正、濾波去噪、輻射校正，以獲得較為精確的光譜信息；

3)選取訓練樣本：其步驟包括確定狀態數、選取每種狀態的樣區、取均值，得到每種狀態的均值樣本；

4)建立復合絕緣子老化模型：首先量化老化程度，接著提取光譜特征，然后建立復合絕緣子老化模型；

5)解算老化模型參數：采用最小二乘法解算老化模型的參數；

6)用老化模型判斷復合絕緣子的老化程度：從高光譜影像上提取一串復合絕緣子的全部區域，確定復合絕緣子的像素區域，然后用老化模型逐個判斷區域內像素的老化系數，對區域內所有像素的老化程度取均值，即可得到復合絕緣子的老化程度。

如上所述的基于高光譜的復合絕緣子老化運行狀態檢測方法，其特征在于，步驟4)中將全新、良好、潛在粉化、粉化、完全老化五種狀態復合絕緣子的老化指數分別量化為0，0.2，0.5，0.8，1。

如上所述的基于高光譜的復合絕緣子老化運行狀態檢測方法，其特征在于，步驟4)中假設復合絕緣子老化與各波段值的變化呈線性關系，建立的老化模型如下式：