[發明專利]一種高壓電纜局部放電在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 202110679308.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113447772A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 姜彬;馬金龍;馬軍甲
• 申請（專利權）人: 安徽龍聯智能光電有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 劉勇

1.一種高壓電纜局部放電在線監測系統，其特征在于，包括第一耦合器、散射信號獲取模塊、位置頻率信息獲取模塊；

所述第一耦合器，用于將一束連續光分為兩束連續光；所述散射信號獲取模塊，用于將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號；所述位置頻率信息獲取模塊，用于根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，并接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，將參考光進行干涉，產生干涉信號，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息。

2.根據權利要求1所述的高壓電纜局部放電在線監測系統，其特征在于，所述散射信號獲取模塊包括聲光調制器、環形器、傳感光纖；所述散射信號獲取模塊，將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號，具體包括：

所述聲光調制器將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，所述環形器將所述周期性電脈沖序列傳送至所述傳感光纖，所述傳感光纖根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號。

3.根據權利要求2所述的高壓電纜局部放電在線監測系統，其特征在于，所述位置頻率信息獲取模塊包括第二耦合器、數據處理單元、扇入扇出模塊；所述位置頻率信息獲取模塊，根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，并接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，將參考光進行干涉，產生干涉信號，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息，具體包括：

所述數據處理單元根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，所述扇入扇出模塊接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，所述第二耦合器將參考光進行干涉，產生干涉信號，所述數據處理單元還根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息。

4.根據權利要求3所述的高壓電纜局部放電在線監測系統，其特征在于，還包括第一光電探測器，所述數據處理單元根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，具體包括：所述光電探測器將所述背向瑞利散射信號轉化為對應的第一電信號，所述數據處理單元利用滑動差分算法處理所述第一電信號，確定局部放電的位置。

5.根據權利要求4所述的高壓電纜局部放電在線監測系統，其特征在于，還包括第二光電探測器，所述數據處理單元根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息，具體包括：所述第二光電探測器將所述干涉信號轉化為對應的第二電信號，所述數據處理單元利用快速傅里葉變換頻譜分析所述第二電信號，獲得局部放電的頻率信息。

6.根據權利要求5所述的高壓電纜局部放電在線監測系統，其特征在于，所述第一耦合器為1*2耦合器，所述第二耦合器為2*2耦合器。

7.一種高壓電纜局部放電在線監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

將一束連續光分為兩束連續光；

將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號；

根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，并接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，將參考光進行干涉，產生干涉信號，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息。

8.根據權利要求6所述的高壓電纜局部放電在線監測方法，其特征在于，根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，具體包括：將所述背向瑞利散射信號轉化為對應的第一電信號，利用滑動差分算法處理所述第一電信號，確定局部放電的位置。

9.根據權利要求6所述的高壓電纜局部放電在線監測方法，其特征在于，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息，具體包括：將所述干涉信號轉化為對應的第二電信號，利用快速傅里葉變換頻譜分析所述第二電信號，獲得局部放電的頻率信息。

10.根據權利要求9所述的高壓電纜局部放電在線監測方法，其特征在于，所述第二電信號為其中，r為第二光電探測器的響應系數，A_s(t)為探測光的幅值，A_l(t)為參考光幅值，Δw為聲光調制器移頻，為局部放電產生的高頻聲信號引起背向瑞利散射光的相位變化，為探測光和參考光初始相位差。