[發(fā)明專利]配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910740307.8
• 申請(qǐng)日: 2019-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN110389284A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬飛;金艷濤;王艷輝;代克杰;張桐;王化冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 平頂山學(xué)院
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 石丹丹

1.一種配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包含：

采集模塊，用于采集配網(wǎng)柱上設(shè)備的工頻周期信號(hào)、特高頻信號(hào)和紫外光子信號(hào)；

多路AD連續(xù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將采集模塊輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

MCU模塊，獲得多路AD連續(xù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號(hào)，提取特高頻信號(hào)幅值、時(shí)刻及其與工頻周期的相位關(guān)系和紫外光子數(shù)；以及

控制終端，通過(guò)通信模塊與MCU模塊連接，繪制PRPD圖譜、顯示紫外光子數(shù)、故障放電類型的識(shí)別及結(jié)果顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊包括工頻電場(chǎng)傳感器模塊、定向特高頻傳感器模塊和紫外傳感器模塊；

所述工頻電場(chǎng)傳感器模塊，用于獲得工頻周期信號(hào)；

所述定向特高頻傳感器模塊，用于檢測(cè)放電產(chǎn)生的特高頻信號(hào)；

所述紫外傳感器模塊，用于檢測(cè)外部放電產(chǎn)生的光子數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述工頻電場(chǎng)傳感器模塊包括工頻電場(chǎng)傳感器、低通濾波器、隔直器和放大器，所述工頻電場(chǎng)傳感器與低通濾波器、隔直器、放大器依次連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述定向特高頻傳感器模塊包括定向特高頻傳感器、射頻放大器、帶阻濾波器和包絡(luò)檢波器，所述定向特高頻傳感器與射頻放大器、帶阻濾波器、包絡(luò)檢波器依次連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外傳感器模塊包括紫外傳感器、光電轉(zhuǎn)換器和電壓跟隨器，所述紫外傳感器與光電轉(zhuǎn)換器、電壓跟隨器依次連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括視頻采集模塊，其包含攝像頭，用于檢測(cè)人員在地面進(jìn)行檢測(cè)目標(biāo)的瞄準(zhǔn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括程控云臺(tái)，與MCU模塊連接，所述定向特高頻傳感器模塊、紫外傳感器模塊和視頻采集模塊均安裝在程控平臺(tái)上，所述視頻采集模塊的鏡頭方向、定向特高頻傳感器模塊主向和紫外傳感器模塊的檢測(cè)方向相一致。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括移動(dòng)巡檢裝置，所述工頻電場(chǎng)傳感器模塊、定向特高頻傳感器模塊、紫外傳感器模塊、視頻采集模塊、程控云臺(tái)、多路AD連續(xù)轉(zhuǎn)換模塊、MCU模塊和通信模塊均布置在移動(dòng)巡檢裝置的上方。

9.一種基于權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)巡檢裝置至配網(wǎng)柱上設(shè)備下方，操作控制終端調(diào)整程控云臺(tái)角度，通過(guò)視頻采集模塊回傳的視頻將定向特高頻傳感器模塊主向、紫外傳感器模塊的檢測(cè)方向調(diào)整至正對(duì)配網(wǎng)柱上的設(shè)備；

步驟2，啟動(dòng)采集模塊、MCU模塊工作，采集三類傳感器輸出的信號(hào)，在控制終端顯示PRPD圖譜和紫外光子數(shù)，保存檢測(cè)結(jié)果，并標(biāo)記為正向檢測(cè)結(jié)果；

步驟3，操作控制終端調(diào)整程控云臺(tái)角度，將定向特高頻傳感器模塊主向、紫外傳感器模塊的檢測(cè)方向調(diào)整至背對(duì)配網(wǎng)柱上的設(shè)備；

步驟4，啟動(dòng)采集模塊、MCU模塊工作，采集三類傳感器輸出的信號(hào)，在控制終端顯示PRPD圖譜和紫外光子數(shù)，保存檢測(cè)結(jié)果，并標(biāo)記為反向檢測(cè)結(jié)果；

步驟5，啟動(dòng)控制終端的故障放電類型識(shí)別功能，進(jìn)行放電類型的實(shí)時(shí)判別，保存檢測(cè)結(jié)果；

步驟6，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)巡檢裝置至下一個(gè)檢測(cè)位置，重復(fù)步驟1至步驟5。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟5中故障放電類型識(shí)別方法的具體步驟如下：

步驟501，在實(shí)驗(yàn)室搭建配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電模擬試驗(yàn)平臺(tái)，利用所述的配網(wǎng)柱上設(shè)備故障放電的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部放電、沿面放電、電暈放電和無(wú)故障放電模型的測(cè)試，獲得PRPD圖譜和紫外光子數(shù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

步驟502，建立并訓(xùn)練基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的PRPD圖譜放電脈沖相位分布與工頻周期的相關(guān)度識(shí)別模型，設(shè)定識(shí)別結(jié)果為相關(guān)和不相關(guān)；統(tǒng)計(jì)出放電模型情況下紫外光子數(shù)的臨界值N；

步驟503，讀取正向檢測(cè)結(jié)果的PRPD圖譜、紫外光子數(shù)x和反向檢測(cè)結(jié)果的紫外光子數(shù)x'；

步驟504，提取PRPD圖譜中放電脈沖的相位和幅值，輸入相關(guān)度識(shí)別模型，獲得相關(guān)度結(jié)果，計(jì)算正向檢測(cè)結(jié)果和反向檢測(cè)結(jié)果中紫外光子數(shù)之差Δx＝x-x'；

步驟505，放電類型判定；若Δx<N，且PRPD圖譜中放電脈沖的相位與工頻周期相關(guān)，判定放電類型為內(nèi)部放電；若Δx>N，且PRPD圖譜中放電脈沖的相位與工頻周期相關(guān)，判定放電類型為沿面放電；若Δx>N，且PRPD圖譜中沒(méi)有放電脈沖或者放電脈沖的相位與工頻周期不相關(guān)，判定放電類型為電暈放電；若Δx<N，且PRPD圖譜中沒(méi)有放電脈沖或者放電脈沖的相位與工頻周期不相關(guān)，則判定放電類型為無(wú)故障放電或者外部干擾。