[發明專利]面向電網狀態的檢測方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710570918.3
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN109254227A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 劉偉麟;雷憲章;周明瑜
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網歐洲研究院;全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 吳黎

一種面向電網狀態的檢測方法、裝置及系統，其中，所述方法包括：獲取多個傳感器發送的傳感信號，多個傳感器用于分別采集變電站的信號得到傳感信號；根據傳感信號構建用于表征變電站狀態信息的局放能量分布模型，局放能量分布模型在空間、頻域和時域三維上呈現狀態信息的分布特征；基于局放能量分布模型得到電網狀態的檢測結果。相對于現有技術中單維度的檢測方式，本發明實施例提供的方案能夠提高局放信號檢測的可靠性和局放源定位的精確性。

技術領域

本發明涉及無線檢測技術領域，具體涉及一種面向電網狀態的檢測方法、裝置及系統。

背景技術

高壓電力設備絕緣材料在有缺陷的情況下，局部地區會形成很強的電場，將周圍絕緣短時擊穿，產生局部放電。局部放電通常在很小的范圍內發生，擊穿過程很快，將產生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發頻率高達數GHz的電磁波。長時間的局放會最終導致絕緣材料的絕緣性能的不可恢復性損傷，影響設備的正常運行，甚至造成事故。因此，對高壓設備進行局部放電監測和定位，提前對缺陷進行處理，能有效避免絕緣擊穿故障的發生，有助于制定有針對性的檢修方案，減少停電時間，為電力設備的安全可靠運行和狀態檢修提供重要參考依據。

高壓設備局部放電監測有多種技術和方法。如超聲波定位法、特高頻定位法、電氣定位法、光定位法等。超聲定位法根據局部放電產生的超聲波傳播的方向和時間來確定放電源的空間位置。基于特高頻無線局放定位方法最早由英國Strathclyde大學Martin Dudd教授提出，常用來檢測變電站主要設備如變壓器和開關局放定位，主要通過檢測變壓器局部放電的特高頻電磁波信號來獲得局部放電信息，并利用時延關系實現定位。基于時延關系(Time Difference of Arrival)進行局放定位的方法對采樣率要求高，數據處理復雜，并要求很精確的系統同步，因此實現成本相對高。該方法主要用在定期的局放巡視檢查，并對有局放嫌疑的設備進行有針對性的近距離的精確定位，尚不能滿足低成本、在線、全方位的局放監測的需求。目前，基于特高頻無線信號強度分布的變電站局部放電檢測和定位是該領域研究的一個熱點，尤其是通過分布式特高頻無線信號強度(能量檢測)的數據融合，配合無線局域網通信技術，具有成本低、不需精確同步、安裝方便、可以靈活擴展等優勢，可以為變電站提供全方位的、非接入式、在線局放監測服務，大大降低設備人工維護的成本，提高預警率。但和現有面貼式或內置式特高頻無線傳感器相比，非接入式無線傳感器部署位置離局放源距離相對要遠，因此檢測到的局放信號相對要弱，所以更易受變電站背景噪聲和其他各種不同電磁干擾信號的影響。能否有效地排除各種電磁干擾，保證局放的可靠檢測和局放源的精確定位，是基于非接入式特高頻無線能量檢測和無線傳感網技術的局放監測方法能否得到實用化的關鍵。

因此，如何提高局放信號檢測的可靠性和局放源定位的精確性成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于如何提高局放信號檢測的可靠性和局放源定位的精確性。

為此，根據第一方面，本發明實施例公開了一種面向電網狀態的檢測方法，包括：

獲取多個傳感器發送的傳感信號，多個傳感器用于分別采集變電站的信號得到傳感信號；根據傳感信號構建用于表征變電站狀態信息的局放能量分布模型，局放能量分布模型在空間、頻域和時域三維上呈現狀態信息的分布特征；基于局放能量分布模型得到電網狀態的檢測結果。

可選地，根據傳感信號構建用于表征變電站狀態信息的局放能量分布模型包括：將傳感信號在頻域上按預設頻率范圍進行分割形成多個子頻段；將傳感信號在時域上按預設時長進行分割形成多個相位段；根據多個子頻段和多個相位段對傳感信號構建得到局放能量分布模型。

可選地，基于局放能量分布模型得到電網狀態的檢測結果包括：在預設子頻段上提取周期性信號；判斷周期性信號的幅值是否大于預設幅值；如果周期性信號的幅值大于預設幅值，則得到用于表征可能存在窄帶無線通信干擾的檢測結果。