[發明專利]基于非接觸式超聲波傳感器的局放類型識別方法和裝置

有效

• 申請號: 202110630472.5
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113092972B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 曹祖楊;張凱強;侯佩佩;陳卓楠
• 申請（專利權）人: 杭州兆華電子有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡林嶺

本發明提供了基于非接觸式超聲波傳感器的局放類型識別方法和裝置。所述方法包括：通過非接觸式超聲波傳感器采集信號，所述采集的信號經過高通濾波器過濾去除低頻噪音干擾，得到待處理波形數據；對所述待處理波形數據進行局放脈沖信號捕獲和局放脈沖信號峰值標注；對經捕獲和標注的局放脈沖信號估算局放強度；根據估算的局放強度繪制局放脈沖信號的強度?時間散點圖；對所述散點圖網格化，將所述散點圖的每個網格的位置坐標和每個網格內有點的概率作為散點圖特征值；根據所述散點圖特征值利用數據分類器識別局放類型。

技術領域

本發明涉及電力設備檢測領域，尤其涉及基于非接觸式超聲波傳感器的局放類型識別和強度評估方法。

背景技術

在電力系統中，設備局部放電現象（簡稱局放）是反映電力設備運行狀態的一個重要指標。非接觸式超聲波傳感器是目前用于局放檢測的主要手段之一。但是由于非接觸式超聲波傳感器一直無法有效的識別局部放電的類型和強度，在實際應用中所能起到的效果不佳，僅僅能夠做定性檢測，無法給出局放的類型信息和強度估計，容易造成局放故障的漏判和誤判。

發明內容

為了克服現有技術中的缺陷，并能有效地評估局放發生的類型和強度，本發明提供了基于非接觸式超聲波傳感器的局放類型識別方法和裝置。

本發明的基于非接觸式超聲波傳感器的局放類型識別方法包括以下步驟：

通過非接觸式超聲波傳感器采集信號，所述采集的信號經過高通濾波器過濾去除低頻噪音干擾，得到待處理波形數據；

對所述待處理波形數據進行局放脈沖信號捕獲和局放脈沖信號峰值標注；

對經捕獲和標注的局放脈沖信號估算局放強度；

根據估算的局放強度繪制局放脈沖信號的強度-時間散點圖；

對所述散點圖網格化，將所述散點圖的每個網格的位置坐標和每個網格內有散點的概率作為散點圖特征值；

根據所述散點圖特征值利用數據分類器識別局放類型。

在一個實施例中，所述對所述待處理波形數據進行局放脈沖信號捕獲和局放脈沖信號峰值標注的步驟包括：

用滑動平均濾波器對所述待處理波形數據進行平滑處理；

利用峰值檢測算法標注出平滑后的波形數據中的所有波峰和波谷；

選擇一幅度閾值，剔除信號幅度小于該幅度閾值的波峰和波谷；

選擇一時間間隔t，標注該時間間隔t內的所有峰值中的最大峰值，該最大峰值點對應的時間點記作局放脈沖發生時間Ti，所述時間間隔t的取值略小于未經處理的單個局放脈沖持續時長，每標注一個最大峰值被認為捕捉到一個局放脈沖信號；

對于每一個局放脈沖信號，取該局放脈沖信號的最大峰值的x%處所對應的時間，標記為所述捕捉到的局放脈沖信號的起點Tsi和終點Tpi。

在一個實施例中，所述對經捕獲和標注的局放脈沖信號估算局放強度的步驟包括：

求經捕獲和標注的局放脈沖信號的平均功率ei1；

按照公式ei2 = ei1×[4×π×L²]對所述平均功率ei1進行修正，得到修正后的平均功率ei2，其中，L是局放發生位置到所述非接觸式超聲波傳感器的直線距離；

將所述修正后的平均功率ei2在Tsi 到 Tpi時間區間上求積分得到單個局放脈沖信號能量Ei。

在一個實施例中，所述根據估算的局放強度繪制局放脈沖信號的強度-時間散點圖的步驟包括：

根據所述單個局放脈沖信號能量Ei、局放脈沖發生時間Ti繪制能量-時間散點圖；