[發(fā)明專利]一種基于特高頻法的GIS多源局部放電分離識別方法

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• 申請日: 2018-08-26
• 公開（公告）號: CN108896891A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐軒;何金;滕開雯;王永寧;張弛;張黎明;黃朝;陳榮;房克榮;李小葉;張金生;繩菲菲;徐業(yè)朝;姚倩云;趙夏楠;劉海波;孫自琨;常亞楠;王靖瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司;華北電力大學(xué)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發(fā)明公開了一種基于特高頻法的GIS多源局部放電分離識別方法，包括如下步驟：(1)構(gòu)建特征參量樣本數(shù)據(jù)庫；(2)通過不同位置的多個(gè)特高頻傳感器同步檢測局部放電放信號，提取同步脈沖的幅值V_i及相位φ_i，判斷同步脈沖的條件為相位差⊿φ≤0.5°；(3)計(jì)算兩傳感器接收的時(shí)域波形上的所有同步脈沖的幅值之比R_i，并進(jìn)行相位幅值(φ_i，V_i)標(biāo)記；(4)對R_i進(jìn)行聚類分析并分離不同放電模式的脈沖；(5)根據(jù)相位幅值(φ_i，V_i)信息映射出每類放電脈沖的統(tǒng)計(jì)圖譜；(6)計(jì)算各類放電脈沖的特征參量，與樣本數(shù)據(jù)庫對比識別局部放電類型。該方法提高了局部放電檢測的有效性和后續(xù)故障診斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備絕緣狀態(tài)評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于特高頻法的GIS多源局部放電分離識別方法。

背景技術(shù)

近年來隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，氣體絕緣金屬封閉組合電器(GasInsulatedSwitch-gear，簡稱GIS)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。它是將除電力變壓器以外的變電站一次設(shè)備封閉于充有一定壓力SF₆氣體的金屬外殼內(nèi)，而形成的組合電器。與常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備相比，其具有開斷能力強(qiáng)、故障率低、安裝維護(hù)方便、占地空間小等優(yōu)點(diǎn)。

GIS設(shè)備具備上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，然而，GIS設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件由于制造和裝配工藝不達(dá)標(biāo)，設(shè)備本身存在缺陷，在運(yùn)行電場和電動力等因素下，絕緣子內(nèi)部縱向裂紋不斷延伸、擴(kuò)大，致使絕緣子內(nèi)部發(fā)生貫穿性放電，最終導(dǎo)致GIS設(shè)備絕緣破壞，影響著設(shè)備的可靠運(yùn)行。因此，十分有必要對SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備的早期絕緣狀況進(jìn)行有效的評估和預(yù)警。

目前許多學(xué)者針對單一放電源的模式識別做了大量工作，并獲得了較好的結(jié)果，但存在脈沖型干擾的情況下，數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析就會出現(xiàn)多種放電故障的放電模式譜圖疊加或相互覆蓋的情況，對局部放電故障的模式識別帶來很大困難，影響了模式識別技術(shù)的有效性和準(zhǔn)確性。因此，實(shí)際應(yīng)用中必須首先將不同放電故障的信號以及干擾信號分離來，才能對局部放電故障類型信號進(jìn)行進(jìn)一步的識別和判斷。

絕緣問題是造成組合電器故障的主要原因，因而準(zhǔn)確辨識和評估GIS內(nèi)部絕緣故障，是保障設(shè)備和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本需要，也是實(shí)現(xiàn)GIS狀態(tài)檢修和設(shè)備全壽命周期經(jīng)濟(jì)管理的必要基礎(chǔ)。而氣體絕緣電氣設(shè)備多源局部放電分離識別技術(shù)不僅在學(xué)術(shù)上具有重要的科學(xué)研究意義，亦具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題而提供一種基于特高頻法的GIS多源局部放電分離識別方法，其提高了局部放電檢測的有效性和后續(xù)故障診斷的準(zhǔn)確性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于特高頻法的GIS多源局部放電分離識別方法，包括如下步驟：

(1)在實(shí)驗(yàn)室建立模擬GIS中母線尖刺、懸浮放電、自由金屬微粒放電、絕緣子沿面放電的典型缺陷的實(shí)驗(yàn)室模型，采用特高頻裝置測量局部放電信息，并計(jì)算時(shí)間重心等效時(shí)長T、頻率重心等效帶寬F和頻域信息熵H_f作為局部放電模式識別特征參量，繪制成譜圖、T-F譜圖、譜圖、T-H_f譜圖，通過多次實(shí)驗(yàn)與參量計(jì)算構(gòu)建特征參量樣本數(shù)據(jù)庫；

(2)通過安裝于不同位置的兩個(gè)或多個(gè)特高頻傳感器同步檢測局部放電放信號，提取同步脈沖的幅值V_i及相位φ_i，判斷同步脈沖的條件為相位差⊿φ≤0.5°；

(3)計(jì)算多個(gè)特高頻傳感器中的任意兩個(gè)特高頻傳感器接收的時(shí)域波形上的所有同步脈沖的幅值之比R_i，并對同步脈沖進(jìn)行相位幅值(φ_i，V_i)標(biāo)記；