[發明專利]一種GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 201710579582.7
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107390097A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 張翼英;梁琨;何業慎;白宇峰;于洋;侯榮旭
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 韓曉梅

1.一種GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統，其特征在于：所述系統包括信息采集模塊、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置，該信息融合模塊的輸出端與PD故障定位模塊相連接設置；

所述信息采集模塊包括一個或兩個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置，兩個或兩個以上的超聲波傳感器串聯設置，兩個或兩個以上的超高頻傳感器串聯設置，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據預處理模塊和特征提取模塊，所述數據預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置，該數據預處理模塊的輸出端與特征提取模塊的輸入端相連接設置；所述數據預處理模塊能夠將信息采集模塊采集到的放電超聲波和/或電磁波信息進行基本預處理；

所述特征提取模塊對數據預處理模塊處理后的同質數據進行融合，結合BP反向傳播算法由正向和反向兩個傳播過程進行；

所述PD故障定位模塊包括BP神經網絡模塊、決策類別知識庫和故障位置識別輸出模塊，所述BP神經網絡模塊的輸入端與特征提取模塊的輸出端相連接設置，所述決策類別知識庫的輸出端也與BP神經網絡模塊相連接設置，所述BP神經網絡模塊的輸出端與故障位置識別輸出模塊的輸入端相連接設置；

所述BP神經網絡模塊結合到達時間差TDOA法，利用BP網絡算法，對特征提取模塊輸出的數據采用BP神經網絡算法對TDOA測量數據進行修正，從而減小TDOA測量誤差，滿足系統預定義的精度，然后進行定位，以提高系統的定位精度，最終計算出局部放電故障位置，所述故障位置識別輸出模塊對BP神經網絡模塊計算出的局部放電故障位置進行輸出。

2.根據權利要求1所述的GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統，其特征在于：所述正向傳播過程是指輸入層神經元接收信息，傳遞給中間神經元，中間神經元進行信息變換，通過隱層傳遞到輸出層神經元，完成正向學習處理過程，由輸出層輸出處理結果；當輸出結果與期望不符時，進入反向傳播階段；通過輸出層按誤差設定梯度修正權值，向隱層、輸入層逐層傳遞、反傳；正向傳播和誤差反向傳播過程的周而復始進行，也是權值不斷調整的過程，神經網絡自學過程，直到輸出誤差滿足接受程度為止。

3.根據權利要求1所述的GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統，其特征在于：所述決策類別知識庫能夠對判定結果進行甄別、分類和存儲，并與處理方法綁定，依據輸入特征，進行決策判斷，并與神經網絡連接，提供判斷速度及準確度。

4.根據權利要求1所述的GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統，其特征在于：所述基本預處理包括對原始波形數據、頻域、局部放電幅值和/或相位分布的處理。

5.一種如權利要求1至4任一項所述的GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統的檢測方法，其特征在于：步驟如下：

⑴將GIS聲電聯合局部放電仿真檢測系統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波形，開啟后，如果存在電頻、聲音雙重信號，則利用超高頻傳感器并使用特高頻法確定電信號來源，利用超聲波傳感器并使用超聲波法進行精確定位；

⑵如果沒有捕獲超聲波信號，只測量到特高頻電磁波信號，則改變超聲波傳感器的位量、方向，停放在接收信號最強的節點，則確定GIS的該節點腔體內存在放電性缺陷；

⑶相反，如果特高頻法沒有測量到電磁波信號而超聲波法測量到聲信號，則用超聲法逐點檢測，找到接收信號最大的節點，再根據信號圖譜特征判斷信號是否由振動引起，確定局部放電源；

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