[發明專利]基于時頻特征模式識別的變壓器繞組局部放電定位方法

在審

• 申請號: 202210714841.3
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114994478A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王國彬;王康;劉冰;葉兆平;曾靜嵐;陳金祥;魏登峰;鄭書生;唐志國;于利穎;吳達;施廣宇;林一泓;鐘銳;許曉林;陳炳貴
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司電力科學研究院;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F30/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

本發明涉及一種基于時頻特征模式識別的變壓器繞組局部放電定位方法。該方法包括：第一，建立繞組兩端脈沖電流波形的時間均值（t_0ph、t_0o）、等效時長（T_ph、T_o）、頻率均值（f_0ph、f_0o）、等效頻寬（F_ph、F_o）的模式識別庫；第二，測量變壓器繞組兩端的脈沖電流信號，計算其時間均值（t_0phs、t_0os）、等效時長（T_phs、T_os）、頻率均值（f_0phs、f_0os）、等效頻寬（F_phs、F_os）參數；第三，計算采樣參數與模式庫標準樣本之間的歐氏距離，判斷局部放電位置。本發明方法不僅可以實現局部放電脈沖電流的高速實時定位分析，還能提高檢測的抗干擾能力，不影響變壓器的安全可靠運行。這將為變壓器局部放電的狀態檢修提供更加可靠的信息和依據，變壓器安全可靠運行提供保障。

技術領域

本發明涉及一種基于時頻特征模式識別的變壓器繞組局部放電定位方法。

背景技術

隨著電網規模的擴大，組網、并網的發展，電力系統中變壓器的運行可靠性顯得尤為重要，局部放電(partial discharge，局部放電)通常是造成變壓器絕緣老化、損壞的重要原因。國內外根據變壓器局部放電發生時產生的各類物理、化學現象相繼地出現了利用脈沖電流法、光檢側法、超聲波法、特高頻法、氣相色譜法和紅外熱像法等不同方法進行局部放電檢測。其中，脈沖電流法是唯一具有國際標準的、應用最廣泛的局部放電檢測方式。電力設備局部放電脈沖電流檢測技術近年來廣泛應用于變壓器、氣體絕緣組合電器、開關柜、電力電纜等電力設備。

從信號與系統的角度來看，變壓器繞組及其所連接的設備可以看成是一個復雜的系統，而監測到的信號就是該系統對局部放電電流脈沖的響應。由此而發展起來的電氣定位法包括起始電壓定位法、多端測量定位法、行波定位法、電容分量定位法等，隨著對變壓器繞組傳輸特性的深入研究和數字化測量技術的發展，改進電容分量法和能比直線法等得到了研究和應用。

研究表明，變壓器內部存在局部放電時，放電脈沖會沿繞組傳播到達測量點，該脈沖由行波分量、電容分量及振蕩分量組成，局部放電源位置或局部放電信號傳輸路徑對局部放電信號時頻特征有明顯影響，會對脈沖電流波形的等效時長、等效頻寬等特征參數產生影響。據此推斷，可以采用信號時頻特征對局部放電信號定位分析。

現有的變壓器局部放電脈沖電流信號定位方法如下：

(1)基于脈沖電流時域波形參數的定位方法

從時域的角度對信號進行分析，主要有行波法、極性法、能比曲線法。