[發明專利]用于對電氣設備進行狀況監測的方法和系統

在審

• 申請號: 201880096710.5
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN112601967A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 阮佳陽;陳妮亞;于蓉蓉;凱·亨肯;約爾格·萊赫曼
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 趙尤斌

一種用于對電氣設備進行狀況監測的方法，包括：在至少一個功率周期內檢測在電氣設備中生成的部分放電脈沖(410)；獲得第一數據(420)，該第一數據表示在至少一個功率周期內的檢測到的部分放電脈沖；通過對第一數據進行相位解析來獲得第二數據(430)；通過對第二數據進行正則化來獲得第三數據(440)；將第三數據分析為第一分量和至少一個第二分量(450)；獲得第一分量的相位信息(460)；考慮所獲得的相位信息，對第一分量和至少一個第二分量進行移位(470)；以及通過將第三數據的經移位的第一分量和第二分量與同不良電氣設備相關聯的該經移位的第一分量和第二分量的對應物進行比較，生成指示電氣設備的健康狀態的信號(480)。

技術領域

本公開的示例實施例總體涉及狀況監測，更具體涉及用于對電氣設備進行狀況監測的方法和系統。

背景技術

在諸如斷路器(CB)之類的電氣設備中，介電擊穿可能發生在如固體絕緣材料的表面或內部之類的地方或處于電氣應力下的任何部分。部分放電(PD)為固態或流體電絕緣系統的一小部分在高壓應力下的局部介電擊穿，該局部介電擊穿不會橋接兩個導體之間的空間。部分放電拖延會腐蝕固體絕緣，并且最終會引起絕緣擊穿。

對部分放電的測量是暴露故障前介電問題的良好指示。通過部分放電監測(PDM)，可以評估高壓設備的介電狀況。為了確保供電可靠性和長期操作可持續性，應當利用預警信號密切監測電氣設備中的PD，以供檢查和維護。

用于部分放電監測的方法已經研究了很長時間。大多數方法都需要經由繁瑣的導線布線檢測附加信號，諸如來自電壓互感器(PT)的同步信號。一些方法無法檢測到附加信號，但可能使用精密的高采樣率設備來分析每個單獨的部分放電脈沖波形。這可能導致用于狀況監測的系統復雜，并且增加狀況監測的成本。

例如，CN102445640A描述了一種分類器，該分類器需要海量數據，并且直接使用相位解析部分放電(PRPD)圖像作為輸入特征。這可能導致成本增加。CN105785236A描述了一種用于檢測部分放電的外部信號干擾排除方法。它需要一個超高分辨率的數據采集系統。

發明內容

本公開的示例實施例提出了用于對電氣設備進行狀況監測的解決方案。

在第一方面中，本公開的示例實施例提供用于對電氣設備進行狀況監測的方法。該方法包括：在至少一個功率周期內檢測在電氣設備中生成的部分放電脈沖；獲得第一數據，該第一數據表示在至少一個功率周期內檢測到的部分放電脈沖；通過對第一數據進行相位解析來獲得第二數據；通過對第二數據進行正則化來獲得第三數據；將第三數據分析為第一分量和至少一個第二分量；獲得第一分量的相位信息；考慮所獲得的相位信息，對第一分量和至少一個第二分量進行移位；以及通過將第三數據的經移位的第一分量和第二分量與同不良電氣設備相關聯的該經移位的第一分量和第二分量的對應物進行比較，生成指示電氣設備的健康狀態的信號。

在一些實施例中，第一分量的相位信息包括第一分量的相位角，并且其中對第一分量和至少一個第二分量進行移位包括：對第一分量和至少一個第二分量進行同步移位，以將第一分量的相位角改變為預定值。

在一些實施例中，獲得第三數據包括：迭代執行以下各項一次或多次：確定檢測到的部分放電脈沖的幅度的谷值與峰值之間的比率，該幅度低于參考值；如果該比率與目標比率不一致，則減小參考值；以及通過移除幅度低于參考值的脈沖來對部分放電脈沖進行去噪。

在一些實施例中，獲得第一數據包括：獲得電網的頻率，電氣設備在該電網中進行操作；生成同步信號，該同步信號的頻率與電網的頻率同步；以及通過記錄檢測到的部分放電脈沖和與檢測到的部分放電脈沖相對應的同步信號的相位信息，來生成第一數據。

在一些實施例中，獲得電網的頻率包括：對檢測到的部分放電脈沖執行傅立葉變換；以及將考慮經變換的部分放電脈沖中具有最大幅度的脈沖的頻率后的電網的頻率計算為電網的頻率。