[發(fā)明專利]一種GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710579582.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107390097A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張翼英;梁琨;何業(yè)慎;白宇峰;于洋;侯榮旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司12209
• 代理人: 韓曉梅

1.一種GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括信息采集模塊、信息融合模塊和PD故障定位模塊，所述信息采集模塊的輸出端與信息融合模塊的輸入端相連接設(shè)置，該信息融合模塊的輸出端與PD故障定位模塊相連接設(shè)置；

所述信息采集模塊包括一個(gè)或兩個(gè)以上超聲波傳感器和超高頻傳感器，所述超聲波傳感器和超高頻傳感器并列設(shè)置，兩個(gè)或兩個(gè)以上的超聲波傳感器串聯(lián)設(shè)置，兩個(gè)或兩個(gè)以上的超高頻傳感器串聯(lián)設(shè)置，該信息采集模塊采集放電超聲波和/或電磁波信息；

所述信息融合模塊包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和特征提取模塊，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的輸入端與超聲波傳感器、超高頻傳感器的輸出端相連接設(shè)置，該數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的輸出端與特征提取模塊的輸入端相連接設(shè)置；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊能夠?qū)⑿畔⒉杉K采集到的放電超聲波和/或電磁波信息進(jìn)行基本預(yù)處理；

所述特征提取模塊對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊處理后的同質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，結(jié)合BP反向傳播算法由正向和反向兩個(gè)傳播過(guò)程進(jìn)行；

所述PD故障定位模塊包括BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊、決策類別知識(shí)庫(kù)和故障位置識(shí)別輸出模塊，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入端與特征提取模塊的輸出端相連接設(shè)置，所述決策類別知識(shí)庫(kù)的輸出端也與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊相連接設(shè)置，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出端與故障位置識(shí)別輸出模塊的輸入端相連接設(shè)置；

所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊結(jié)合到達(dá)時(shí)間差TDOA法，利用BP網(wǎng)絡(luò)算法，對(duì)特征提取模塊輸出的數(shù)據(jù)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)TDOA測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，從而減小TDOA測(cè)量誤差，滿足系統(tǒng)預(yù)定義的精度，然后進(jìn)行定位，以提高系統(tǒng)的定位精度，最終計(jì)算出局部放電故障位置，所述故障位置識(shí)別輸出模塊對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊計(jì)算出的局部放電故障位置進(jìn)行輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述正向傳播過(guò)程是指輸入層神經(jīng)元接收信息，傳遞給中間神經(jīng)元，中間神經(jīng)元進(jìn)行信息變換，通過(guò)隱層傳遞到輸出層神經(jīng)元，完成正向?qū)W習(xí)處理過(guò)程，由輸出層輸出處理結(jié)果；當(dāng)輸出結(jié)果與期望不符時(shí)，進(jìn)入反向傳播階段；通過(guò)輸出層按誤差設(shè)定梯度修正權(quán)值，向隱層、輸入層逐層傳遞、反傳；正向傳播和誤差反向傳播過(guò)程的周而復(fù)始進(jìn)行，也是權(quán)值不斷調(diào)整的過(guò)程，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)過(guò)程，直到輸出誤差滿足接受程度為止。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述決策類別知識(shí)庫(kù)能夠?qū)ε卸ńY(jié)果進(jìn)行甄別、分類和存儲(chǔ)，并與處理方法綁定，依據(jù)輸入特征，進(jìn)行決策判斷，并與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接，提供判斷速度及準(zhǔn)確度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述基本預(yù)處理包括對(duì)原始波形數(shù)據(jù)、頻域、局部放電幅值和/或相位分布的處理。

5.一種如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于：步驟如下：

⑴將GIS聲電聯(lián)合局部放電仿真檢測(cè)系統(tǒng)的超高頻傳感器放置于GIS放電檢查窗口處，將超聲波傳感器粘合于故障儀器腔體上，將高頻電流傳感器套裝于GIS接地線處，這樣即采集到放電信號(hào)波形，開(kāi)啟后，如果存在電頻、聲音雙重信號(hào)，則利用超高頻傳感器并使用特高頻法確定電信號(hào)來(lái)源，利用超聲波傳感器并使用超聲波法進(jìn)行精確定位；

⑵如果沒(méi)有捕獲超聲波信號(hào)，只測(cè)量到特高頻電磁波信號(hào)，則改變超聲波傳感器的位量、方向，停放在接收信號(hào)最強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)，則確定GIS的該節(jié)點(diǎn)腔體內(nèi)存在放電性缺陷；

⑶相反，如果特高頻法沒(méi)有測(cè)量到電磁波信號(hào)而超聲波法測(cè)量到聲信號(hào)，則用超聲法逐點(diǎn)檢測(cè)，找到接收信號(hào)最大的節(jié)點(diǎn)，再根據(jù)信號(hào)圖譜特征判斷信號(hào)是否由振動(dòng)引起，確定局部放電源；

⑷如果超聲波法與特高頻法都沒(méi)有檢測(cè)到任何異常信號(hào)，則確定不存在GIS局部放電。