一种变压器局部放电多维数据在线检测方法技术

一种变压器局部放电多维数据在线检测方法，对布置于变压器外部的超高频传感器、内部的高频传感器以及超声传感器的波形进行信号预处理，得到脉冲的最大幅值、相位以及时间戳信息；对N个周期高频数据脉冲最大幅值序列中每个点附近

【技术实现步骤摘要】
一种变压器局部放电多维数据在线检测方法


[0001]本专利技术涉及一种电力监测诊断领域，尤其涉及一种变压器局部放电多维数据在线检测方法。

技术介绍

[0002]电力系统的稳定可靠运行事关国计民生，一旦发生大面积停电事故，工业生产制造、人民生活、公共安全都将处于瘫痪状态，因此，保证电力系统可靠、安全的运行是维护社会稳定的基本保证。
[0003]变压器的局部放电是引起电力设备绝缘劣化的重要原因。长期的局部放电会引起绝缘介质的物理、化学性能等发生改变，并最终形成绝缘击穿，造成电力设备故障。因此，对变压器的局部放电现象进行监测诊断极为重要。
[0004]目前对变压器局部放电的常用监测方法主要包括超高频信号检测法、高频信号检测法、超声信号检测法等，由于高频和超高频信号频带较高，在线采集时难以同时保存大量的数据，也即无法得到准确的波形信息，目前这种多维数据联合分析的方式主要适用于点检、巡检的场景，但由于点检或定期巡检具有无法及时发现故障、存在检测盲区等问题，难以做到变压器的全生命周期监测。单一的分析方式如高频、超声等又存在易被电磁脉冲干扰及现场振动等因素干扰的问题，因此，实现变压器局部放电放多维数据在线检测具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种集成超高频、高频、超声信号的变压器局部放电多维数据在线检测方法，可以有效去除外部放电干扰、内部电磁噪声干扰、现场振动干扰，大幅提高局部放电信号的检测准确率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术解决方案是：
[0007]一种变压器局部放电多维数据在线检测方法，其特征在于：
[0008]第一步，对布置于变压器外部的超高频传感器、布置于变压器内部的高频传感器以及超声传感器的波形进行信号预处理，得到脉冲的最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳信息，其中所述最大幅值对应时间戳信息精确到us；
[0009]第二步，对N个周期高频数据所述脉冲最大幅值序列中每个点附近
±
t1的超高频数据进行标记，并对满足第一预设条件的高频数据进行剔除，得到一次提纯高频最大幅值、相位、时间戳信息；
[0010]第三步，对所述一次提纯高频数据之后0
‑
t2时间内的超声信号进行标记，并对满足第二预设条件的高频数据进行剔除，得到二次提纯最大幅值、相位、时间戳信息，并统计此时数据序列长度；
[0011]第四步，进行PRPD及PRPS图谱绘制，计算第三步中所述高频数据序列长度与第一步中所述高频数据长度比值；
[0012]第五步，对PRPD及PRPS图谱进行特征提取及模式识别，确定是否具有放电特点。
[0013]优选的，该变压器局部放电多维数据在线检测方法，其中：
[0014]第一步中，对所述超高频传感器、所述高频传感器以及所述超声传感器的原始波形进行N个周期的脉冲最大幅值提取，获得信号脉冲的最大幅值序列信息形进行N个周期的脉冲最大幅值提取，获得信号脉冲的最大幅值序列信息其中其中N
uh
为超高频脉冲点最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳、超高频脉冲点数目，N
h
为高频脉冲点最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳、高频脉冲点数目，N
us
为超声脉冲点最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳、超声脉冲点数目；
[0015]第二步中，以高频最大幅值所对应时间戳为参考，对满足的脉冲点进行剔除，得到一次提纯后的高频序列其中其中为超高频最大幅值对应时间戳，为高频最大幅值对应时间戳，并计算干扰脉冲占比
[0016]第三步中，对一次提纯后的高频序列与由所述超声脉冲点构成的超声脉冲序列进行时延一致性统计，时延一致性条件为且t∈[0，t2]，为超声最大幅值对应时间戳，统计不同时延t下满足条件的高频序列长度，得到二次提纯的数量最多的高频脉冲序列对应时延t、数目计算满足条件的脉冲数占比
[0017]第四步中，对第二步中的一次提纯高频脉冲点以及第三步中二次提纯高频脉冲点进行PRPD图谱、PRPS图谱绘制；
[0018]第五步中，结合P1、P2数值、二次提纯PRPD图谱特征进行局部放电情况在线分析及模式识别。
[0019]优选的，该变压器局部放电多维数据在线检测方法，其中：所述第二步中的t1，理论上小于1us，考虑到实际情况下一个工频周期(20ms)内脉冲数有限，脉冲间隔相对稀疏，设置t1为2us，大小可调。
[0020]优选的，该变压器局部放电多维数据在线检测方法，其中：所述第三步中，考虑到超声信号传播速度相对电磁波较慢，结合其在空气中传播速度及现场实际传感器布置位置，可设置t2为1
‑
3ms，且为提高效率，可以适当增加时延步进。
[0021]优选的，该变压器局部放电多维数据在线检测方法，其中：所述第五步中，能够根据P1、P2数值评估外部电晕干扰、内部放电发生的概率，当P1＞0.5时，说明高频传感器检测
到的脉冲中超过一半是由外部放电干扰造成，当P2＞0.5时，说明通过声电联合分析判断一定存在内部放电，通过计算PRPD图谱的正负周期偏斜度、峭度、放电不对称因数、互相关因子特征，并与局部放电故障库进行匹配，能够实现更精确的放电类型甄别。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]1.本专利技术通过一次提纯高频脉冲点祛除外部放电干扰，通过高频提纯脉冲点与超声脉冲时延一致性分析，可进一步祛除电磁噪声对高频及现场振动对超声的干扰，实现真正意义的多维在线检测，最大限度减少错报、漏报现象，并可根据不同超声的稳定时延，确定局部放电位置。
[0024]2.本专利技术的局部放电多维分析算法融入了现场带电检测的自由和灵活度，并可实现24h不间断监测，可对变压器局部放电实现全生命周期监测诊断。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的流程图；
[0026]图2是本专利技术实施例的高频原始PRPD图谱；
[0027]图3是本专利技术实施例的超高频原始PRPD图谱；
[0028]图4是本专利技术实施例的超声1原始PRPD图谱；
[0029]图5是本专利技术实施例的超声2原始PRPD图谱；
[0030]图6是本专利技术实施例的一次提纯PRPD图谱；
[0031]图7是本专利技术实施例基于超声1的二次提纯PRPD图谱；
[0032]图8是本专利技术实施例基于超声2的二次提纯PRPD图谱。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器局部放电多维数据在线检测方法，其特征在于：第一步，对布置于变压器外部的超高频传感器、布置于变压器内部的高频传感器以及超声传感器的波形进行信号预处理，得到脉冲的最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳信息，其中所述最大幅值对应时间戳信息精确到us；第二步，对N个周期高频数据所述脉冲最大幅值序列中每个点附近
±
t1的超高频数据进行标记，并对满足第一预设条件的高频数据进行剔除，得到一次提纯高频最大幅值、相位、时间戳信息；第三步，对所述一次提纯高频数据之后0
‑
t2时间内的超声信号进行标记，并对满足第二预设条件的高频数据进行剔除，得到二次提纯最大幅值、相位、时间戳信息，并统计此时数据序列长度；第四步，进行PRPD及PRPS图谱绘制，计算第三步中所述高频数据序列长度与第一步中所述高频数据长度比值；第五步，对PRPD及PRPS图谱进行特征提取及模式识别，确定是否具有放电特点。第一步中，对所述超高频传感器、所述高频传感器以及所述超声传感器的原始波形进行N个周期的脉冲最大幅值提取，获得信号脉冲的最大幅值序列信息{i1＝1，2，
…
，N
uh
}，{i2＝1，2，
…
，N
h
}，{i3＝1，2，
…
，N
us
}，其中}，其中N
uh
为超高频脉冲点最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳、超高频脉冲点数目，N
h
为高频脉冲点最大幅值、最大幅值对应相位、最大幅值对应时间戳、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何小高，崔鹏，
申请(专利权)人：上海朋禾智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：