[發明專利]局部放電檢測裝置和方法

在審

• 申請號: 201611141106.9
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106597235A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉正義;李上國;王闖;黃文娟;李紅云;趙玉芳;暴文斐
• 申請（專利權）人: 國網北京市電力公司;國家電網公司;北京國網富達科技發展有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 韓建偉,張永明

技術領域

本發明涉及電力監測領域，具體而言，涉及一種局部放電檢測裝置和方法。

背景技術

局部放電(Partial Discharge，PD)是電力設備絕緣劣化/老化的主要原因之一，其不但是電力設備內部絕緣故障的誘因，而且以有害電暈的形式威脅設備的外部絕緣。長期局部放電會加速電力設備的絕緣系統老化，影響設備使用壽命，因此對電力設備開展離線、帶電或在線的局部放電檢測是有效保障設備運行安全的重要手段之一。

為實現有效的局部放電定位檢測，近年來發展出了基于電磁波的超高頻定位、基于聲信號的超聲定位以及聲電聯合定位，但是現有技術中并沒有從傳感器設計和圖像處理方法入手，實現對局部放電的精確定位。

針對上述現有技術中并沒有從傳感器設計和圖像處理方法入手，實現對局部放電的精確定位的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種局部放電檢測裝置和方法，以至少解決現有技術中并沒有從傳感器設計和圖像處理方法入手，實現對局部放電的精確定位的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種局部放電檢測裝置，包括：超聲采集模塊，用于采集局部放電信號；視頻采集模塊，用于采集局部放電圖像；超聲可視化合成模塊，用于對局部放電圖像進行圖像配準，得到配準圖像，并基于局部放電信號和配準圖像得到局部放電可見圖像。

進一步的，超聲采集模塊包括：超聲傳感矩陣，用于采集局部放電信號；放電濾波電路，用于對局部放電信號進行放電濾波處理；AD采集卡，用于與超聲可視化合成模塊連接，將經過放電濾波處理后的局部放電信號發送給超聲可視化合成模塊。

進一步的，超聲傳感矩陣包括32個超聲傳感器；32個超聲傳感器的位置為：每8個超聲傳感器構成一組線型陣，形成上、下、左、右四個線型陣，組成二維方形陣。

進一步的，超聲可視化合成模塊，包括：確定模塊，用于利用局部放電信號確定放電源位置；生成模塊，用于基于放電源位置，生成二維矩陣；合成模塊，用于將配準圖像作為背景，將二維矩陣作為前景，合成得到局部放電可見圖像。

進一步的，確定模塊包括：疊加模塊，用于將每組線型陣中每個超聲傳感器采集的超聲信號進行疊加生成指向性信號；計算模塊，用于利用以下公式分別對上下線型陣和左右線型陣的指向性信號進行延時相關系數的計算：CTB(n)＝ΣST(t+n)·SB(t)；CLR(n)＝ΣSL(t+n)·SR(t)；其中，CTB(n)和CLR(n)分別為上下線型陣和左右線型陣的指向性信號的延時相關系數，ST(t)、SB(t)、SL(t)和SR(t)分別為上、下、左、右線型陣的指向性信號，n和t分別表示兩個變量；位置確定模塊，用于分別選取CTB(n)和CLR(n)的最大值作為放電源的垂直坐標和水平坐標，得到放電源位置。

進一步的，生成模塊的具體實施包括：以放電源位置為中心，以CTB(n)和CLR(n)的最大值為幅值，生成二維高斯函數，形成二維矩陣。

進一步的，視頻采集模塊包括：視頻壓縮編碼器，用于對局部放電圖像進行壓縮編碼處理；USB通信模塊，用于與超聲可視化合成模塊連接，將經過壓縮編碼處理的局部放電圖像發送給超聲可視化合成模塊。

進一步的，放電濾波電路為雙級放大電路，雙級放大電路的每一級放大電路采用負反饋放大電路，每一級放大電路的放大倍數為20dB。

進一步的，超聲可視化合成模塊，包括：圖像配準模塊，用于基于未發生局部放電的參考圖像，利用遺傳算法，使用特征點匹配，對局部放電圖像進行圖像配準，得到配準圖像。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種局部放電檢測方法，基于局部放電檢測裝置，局部放電檢測裝置包括超聲采集模塊、視頻采集模塊和超聲可視化合成模塊，方法包括：通過超聲采集模塊采集局部放電信號；通過視頻采集模塊采集局部放電圖像；通過超聲可視化合成模塊對局部放電圖像進行圖像配準，得到配準圖像；通過超聲可視化合成模塊基于局部放電信號和配準圖像，得到局部放電可見圖像。