[發明專利]一種特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法

有效

• 申請號: 202010883082.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112098748B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 孫旭日;李延真;劉兆元;于強;王林峰;彭博;郭英雷;李曉悅;周超群;梁子龍;劉術波;于喬;田振業;王明濤;李志超;李晨;解志鵬;張陶
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司青島供電公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/25;G01R29/02
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：包括，

特高頻智能傳感模塊接收由電力設備發出的局部放電特高頻信號；

特高頻智能傳感模塊對局部放電特高頻信號進行濾波和放大，提高信噪比；

特高頻智能傳感模塊對局部放電特高頻信號進行對數檢波，提取原始信號的包絡信號，降低信號的頻率；

通過對數檢波和峰值保持之后，在MCU中進行處理，將每個工頻周期的局部放電數據封裝為一個數據幀將數據上傳；

局部放電脈沖信號提取模塊對局部放電脈沖信號特征參數的實時提取。

2.根據權利要求1所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述特高頻智能傳感模塊對局部放電特高頻信號進行濾波和放大包括，一級濾波、一級線性放大、二級濾波、二級線性放大；

所述一級濾波使用7階帶通濾波器，并采用Agilent 8722ES網絡分析儀對開發的濾波器S21參數和S11參數進行了實際測試，在300MHz～1.5GHz內，濾波器的駐波比小于1.5。

3.根據權利要求2所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述一級線性放大使用特高頻放大器，包括輸入保護電路、帶通濾波器、低噪聲放大器、包絡檢波電路；

所述輸入保護電路防止外部瞬時高電壓擊穿輸入帶通濾波器電子元器件，帶通濾波器濾除300MHz～1500MHz以外的帶外噪聲和GSM 900MHz通訊頻率，低噪聲放大器將輸入的局部放電特高頻信號加以放大，包絡檢波電路用于提取局部放電特高頻信號的包絡，將頻率高達1.5GHz的信號轉換為較低的信號頻率，便于用常規的嵌入式數據采集單元進行數字量采集。

4.根據權利要求1～3任一所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述對數檢波將特高頻信號解調成一個頻率較低的包絡信號，所述對數檢波采用對數檢波電路將頻率為470MHz～870MHz的信號降低到MHz級。

5.根據權利要求4所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述峰值保持的電路包括運算放大器、二極管、電容和電阻構成，經過峰值保持電路后的信號，連接到MCU的ADC采樣管腳，在MCU中進行進一步的處理分析。

6.根據權利要求5所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述局部放電脈沖信號特征參數的實時提取包括：使用局部放電脈沖信號提取模塊進行局部放電脈沖信號提取，對所述局部放電脈沖信號設置識別窗格，輸出放電脈沖特征數據流。

7.根據權利要求6所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述局部放電脈沖信號提取模塊包括高速ADC、FPGA和主控ARM芯片；

局部放電放電脈沖的包絡檢波波形經過調理輸入到高速ADC，輸出的連續數字信號流經過FPGA進行實時的特征提取，獲得放電脈沖的波形特征參數；所述放電脈沖的三個基本波形特征參數為脈沖幅值、放電時間間隔Δt和放電間歇ΔT，利用這些基本的特征參數通過統計處理后可表現為統計參數二維或三維譜圖的形式。

8.根據權利要求7所述的特高頻傳感器對配電網開關柜局部放電的檢測方法，其特征在于：所述局部放電脈沖信號識別窗格根據系統傳輸能力定義窗格寬度，在一個窗格寬度內僅輸出一個有效放電脈沖的參數，這個脈沖是此窗格時間區間內最大的脈沖，也就是最顯著的放電，對應每個窗格輸出一個脈沖特征單元結構。