專利名稱：一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)檢測(cè)方法，具體涉及一種GIS局部放電信號(hào)檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(Gas Insulated Switchgear,GIS)設(shè)備以其占地面積小,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。氣體絕緣組合電器在絕緣缺陷發(fā)生絕緣擊穿前會(huì)產(chǎn)生局部放電。局部放電是GIS絕緣缺陷的征兆和表現(xiàn)形式。對(duì)GIS局部放電的現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，能夠較早發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的絕緣缺陷，以便采取適當(dāng)措施，從而防止其進(jìn)一步發(fā)展造成事故。GIS設(shè)備中的局部放電是由一系列具有極短上升時(shí)間的電流脈沖而造成的，并且其發(fā)生時(shí)會(huì)伴隨著聲、光、化學(xué)產(chǎn)物等多種物理化學(xué)現(xiàn)象。因此，通過(guò)探測(cè)這些物理化學(xué)現(xiàn)象便能夠監(jiān)測(cè)到GIS設(shè)備中的局部放電。對(duì)GIS的局部放電(Partial discharge, PD，以下簡(jiǎn)稱“局放”)現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)和識(shí)別，是發(fā)現(xiàn)早期絕緣故障、預(yù) 防事故的重要手段。在監(jiān)測(cè)GIS局放的諸多方法中，超高頻(Ultra-High Frequency, UHF)法具有靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、可識(shí)別故障類型和可對(duì)局放進(jìn)行精確定位等優(yōu)點(diǎn)，是近20年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。GIS中的絕緣缺陷有多種類型，如懸浮電極、自由金屬顆粒、絕緣子表面污損等，不同的缺陷產(chǎn)生的放電特征不同，對(duì)GIS的危害程度也不一樣，為了準(zhǔn)確地評(píng)估GIS的絕緣狀態(tài)，正確識(shí)別放電的類型至關(guān)重要。目前常用于識(shí)別局放類型的方法主要是基于相位分布圖譜，這種方法沒有局放脈沖波形信息，另外還需要提供工頻相位同步信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，在不需要工頻相位同步信息的情況下，該識(shí)別方法基于局放脈沖的波形，將局部放電放的UHF信號(hào)(頻率范圍為300ΜΗζ-3000ΜΗζ)作為由高頻信號(hào)調(diào)制的低頻脈沖信號(hào)解調(diào)出低頻信號(hào)以獲得局部放電信號(hào)的包絡(luò)線，從而從局部放電超高頻包絡(luò)線中提取出相應(yīng)的包絡(luò)特征，并通過(guò)識(shí)別模式來(lái)實(shí)現(xiàn)超高頻局部放電類型的識(shí)別，其能快速準(zhǔn)確地判斷GIS局部放電的類型，有效地提高了診斷GIS絕緣缺陷的效率及準(zhǔn)確度，對(duì)于評(píng)估GIS的絕緣狀態(tài)及制定合理的維修策略至關(guān)重要，避免由于GIS絕緣故障而導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，包括下列步驟(I)采集氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電超高頻信號(hào)；(2)對(duì)采集到的局部放電超高頻信號(hào)進(jìn)行濾波降噪以獲得高信噪比的局部放電超高頻信號(hào)；(3)獲得局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線；
由于采集到的局部放電超高頻信號(hào)表現(xiàn)為高頻振蕩信號(hào)，為了能夠得到局部放電超高頻信號(hào)在時(shí)域中的總體趨勢(shì)，則需要獲得局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線，獲得局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線可以采用希爾伯特變換法、檢波一濾波法、高通絕對(duì)值解調(diào)法和樣條曲線法等；(4)從包絡(luò)線中提取脈沖峰值V_，峰后初現(xiàn)波谷Vvl，峰后初現(xiàn)波峰Vpl，峰后次現(xiàn)波谷Vv2和峰后次現(xiàn)波峰Vp2五個(gè)特征值；不同類型的局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線在外形上均相似于振蕩衰減的雙指數(shù)函數(shù)，但是振蕩頻率、衰減時(shí)間常數(shù)外往往會(huì)存在著明顯的差異，此時(shí)則需要通過(guò)提取幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別局部放電的類型，本技術(shù)方案提取脈沖峰值v_，峰后初現(xiàn)波谷Vvl，峰后初現(xiàn)波峰Vpl，峰后次現(xiàn)波谷Vv2和峰后次現(xiàn)波峰Vp2這五個(gè)特征值；(5)用上述五個(gè)特征值構(gòu)建特征量集合{
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其特征在于，包括下列步驟 (1)采集氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電超高頻信號(hào)； (2)對(duì)采集到的局部放電超高頻信號(hào)進(jìn)行濾波降噪； (3)獲得局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線； (4)從包絡(luò)線中提取脈沖峰值V_，峰后初現(xiàn)波谷Vvl，峰后初現(xiàn)波峰Vpl，峰后次現(xiàn)波谷Vv2和峰后次現(xiàn)波峰Vp2五個(gè)特征值； (5)用上述五個(gè)特征值構(gòu)建特征量集合
2.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其特征在于步驟(2)中，采用通帶為300MHz 850MHz的帶通濾波器進(jìn)行濾波降噪。
3.如權(quán)利要求2所述的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其特征在于步驟(2)中，采用12階巴特沃斯帶通濾波器進(jìn)行濾波降噪。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其特征在于，步驟(3)中，采用希爾伯特變換法獲得局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其特征在于，步驟(6)中，樣本空間訓(xùn)練分類器采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其特征在于，步驟(6)中，典型局部放電類型包括沿面放電信號(hào)、懸浮電位信號(hào)和金屬微粒信號(hào)的至少其中之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備絕緣缺陷種類的識(shí)別方法，其包括步驟1)采集氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電超高頻信號(hào)；2)對(duì)局部放電超高頻信號(hào)濾波降噪；3)獲得局部放電超高頻信號(hào)的包絡(luò)線；4)從包絡(luò)線中提取取脈沖峰值Vtop，峰后初現(xiàn)波谷Vv1，峰后初現(xiàn)波峰Vp1，峰后次現(xiàn)波谷Vv2和峰后次現(xiàn)波峰Vp2五個(gè)特征值；5)用上述五個(gè)特征值形成構(gòu)建特征量集合，在特征量集合中取區(qū)分度最高的三個(gè)特征量構(gòu)建一三維特征空間；6)采用對(duì)應(yīng)典型局部放電類型的局部放電信號(hào)的樣本數(shù)據(jù)對(duì)樣本空間訓(xùn)練分類器訓(xùn)練；7)將經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的樣本空間訓(xùn)練分類器對(duì)映射到三維特征空間內(nèi)的局部放電類型分類和識(shí)別。
文檔編號(hào)G01R31/12GK103048593SQ20121053527
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者王吉文, 高峻, 劉昌界, 李燕, 肖擁東, 國(guó)偉輝 申請(qǐng)人:安徽省電力公司亳州供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司