[發明專利]特高頻局放檢測圖譜特征參量提取的方法及異常檢測方法

有效

• 申請號: 201710866621.1
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107831409B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 林穎;龔小謹;王夢琳;秦佳峰;辜超;郭志紅;李程啟;楊祎;白德盟;張皓;李娜;朱梅;徐冉;張圍圍
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種特高頻局放檢測圖譜特征參量提取的方法及異常檢測方法。其中，特高頻局放檢測圖譜特征參量提取的方法包括步驟1：提取特高頻局放檢測圖譜上所有數據點的數值與坐標，進而將該特高頻局放檢測圖譜轉換成PRPD數據矩陣；步驟2：針對PRPD數據矩陣，采用統計方法來提取局部放電模式特征，構建出一個特征向量來表征圖譜統計分布特點，作為局部放電類別的分類依據。其可實現從非結構化局放圖譜直接提取出特征參量，并可進一步用于后續基于特征參量的局部放電異常檢測與識別，具有較高的實用價值。

技術領域

本發明屬于圖像數據處理領域，尤其涉及一種特高頻局放檢測圖譜特征參量提取的方法及異常檢測方法。

背景技術

隨著電力需求的不斷增長，電力系統對于電力設備的經濟型和可靠性要求不斷提高。作為一種具有占地面積小、運行可靠性高、配置靈活、維修簡單和檢修周期長等特點的電力設備，封閉式氣體絕緣組合電器GIS(Gas Insulated Substation)以其技術上的先進性和生命周期成本的經濟性被廣泛應用于城市供電、發電廠、大型工礦企業等高壓輸變電系統中。由于其結構特點，GIS設備對絕緣性能有很高的要求，GIS絕緣故障也構成GIS故障的主要原因，而局部放電是設備絕緣缺陷的重要表征形式，對局部放電信號的檢測和局放類別的分類，對檢測GIS故障來說，具有十分重要的作用。

現有的局部放電檢測方法，主要有常規電檢測法、超聲波檢測法、特高頻檢測法(UHF)，以及光學檢測法和化學監測法等。其中以超聲波檢測法和特高頻檢測法最為有效，其中超聲波檢測法更加適合于現場檢測，特高頻檢測法根據局部放電所激發的電磁波等特性，利用特高頻傳感器來接收電磁波并分析，具有靈敏度高、無需斷電檢測、抗干擾能力強等特點，因此應用較為廣泛。

現有存儲的局部放電數據，多以圖譜的形式存在，但各廠家所產生的圖譜格式不一致，且難以獲得圖譜所對應的原始放電數據。以往對電力設備局部放電信號的檢測方法，大多數建立在已獲得局放數據的基礎上，不能直接實現從現場檢測局放圖譜到局放異常缺陷的檢測判別。在這種情況下，從局部放電圖譜中恢復和重構出放電數據，可以將非結構化的圖譜數據轉化為結構化、更易于處理的信號數據，對于簡化局部放電檢測流程，實現更高效局放檢測與分類來說具有十分重要的意義。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的第一目的是提供一種特高頻局放檢測圖譜特征參量提取的方法，其基于圖像處理可實現從非結構化局部圖譜直接提取出特征參量，并可進一步用于后續基于特征參量的局部放電異常。

其中，PRPD：相位分辯的局部放電，Phase Resolved Partial Discharge，就是把每個帶有相位標識的局部放電脈沖按照相位顯示出來，放電信息沒有時間信息，屬于一段時間內的PRPS信息的疊加，例如1s之內；

PRPS：相位分辯的脈沖序列，Phase Resolved Pluse Sequence，就是把每個帶有相位標識的局部放電脈沖按照時間先后顯示出來，時間先后一般按照所在的周期序號處理。

局部放電類別：例如電暈放電、懸浮電位放電、空穴放電和自由金屬顆粒放電。

電暈放電的特點為：放電的極性效應非常明顯，通常在工頻相位的負半周或正半周出現，放電信號強度較弱且相位分布較寬，放電次數較多。但是較高電壓等級下另一個半周也可能出現放電信號，幅值更高且相位分布較窄，放電次數較少。

懸浮電位放電的特點為：放電信號通常在工頻相位的正、負半周均會出現，且具有一定對稱性，放電信號幅值很大且相鄰放電信號時間間隔基本一致，放電次數少，放電重復率較低。

空穴放電的特點為：放電信號通常在工頻相位的正、負半周均會出現，且具有一定對稱性，放電信號幅值較分散，放電次數較少。