本發(fā)明涉及局部放電狀態(tài)檢測領域，尤其是涉及一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、電力設備局部放電狀態(tài)檢測作為有效的檢測手段和分析診斷技術，能夠及時、準確地掌握設備健康狀態(tài)，保證設備的安全、可靠和經(jīng)濟運行。其中，特高頻局部放電帶電檢測是早期檢出gis(gas-insulated?metal-enclose?switchgear)絕緣缺陷的最優(yōu)手段。目前，主流的特高頻局放檢測技術主要有三大類：

2、基于手持式單通道檢測裝置的巡檢技術，實現(xiàn)疑似局放信號的檢出與發(fā)現(xiàn)；

3、基于便攜式多通道診斷裝置的分析和定位技術，實現(xiàn)對疑似異常信號的類型判斷與定位；

4、基于可移動式重癥監(jiān)護裝置的長時監(jiān)測技術，實現(xiàn)對局放信號變化趨勢的跟蹤分析。

5、目前用來檢測開關柜局部放電現(xiàn)象的設備有手持式局部放電測試儀和在線式局部放電測試儀兩類。手持式局部放電測試儀要求調(diào)派測試人員對所有待測電氣設備進行定期檢測，檢測周期為每年1-2次，當電氣設備發(fā)生局部放電后，還需根據(jù)局部放電現(xiàn)象的嚴重程度增加檢測頻度，但由于需要檢測人員參與，無法做到實時在線的連續(xù)監(jiān)測，且每次測試工作量較大。在線式局部放電測試儀則可以做到在線連續(xù)實時對設備進行監(jiān)測，但需求的局放測試儀數(shù)量巨大，總成本高，此外還存在體積較大，需要固定的安裝位置，安裝拆卸不便，需要外部供電電源以及配套的通訊接收處理裝置等缺點，導致了其難以廣泛推廣使用。

6、傳統(tǒng)特高頻傳感器為模擬器件，通過同軸線纜傳輸模擬信號，受線纜衰減影響，傳感器與采集單元之間的距離一般不能超過20米，無法實現(xiàn)靈活部署。

7、傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)，傳感器與信號匯聚裝置采用星型連接，需要將每個傳感器與信號匯聚裝置分別逐一連接，線纜消耗巨大。同時，由于復雜的走線布局，難以實現(xiàn)在不同變電站之間快速部署、便捷部署。

8、據(jù)統(tǒng)計，對于gis設備，在局部放電診斷環(huán)節(jié)中，由絕緣缺陷引發(fā)的局部放電信號30％左右為間歇性偶發(fā)信號，基于巡檢技術很難發(fā)現(xiàn)，僅能通過不間斷連續(xù)監(jiān)測，累積長時prpd圖譜才能發(fā)現(xiàn)，累積prpd圖譜必須有準確的頻率同步信息。若頻率無法實時同步，則會導致累積prpd圖譜嚴重失真，無法識別局部放電信號，最終導致漏檢。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了對全站gis設備局部放電同步開展長時間連續(xù)監(jiān)測。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

3、一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，包括信號采集模塊、工頻同步模塊、供電通信模塊和分析診斷模塊，其中：

4、工頻同步模塊，利用udp工頻同步裝置從220v檢修電源或工頻電流互感器獲得電網(wǎng)實時工頻頻率，發(fā)送給數(shù)字化傳感器；

5、信號處理模塊，利用所述數(shù)字化傳感器將所述實時工頻頻率中的特高頻信號就地數(shù)字化，轉化為連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過有線方式傳輸給供電通信模塊；

6、供電通信模塊，為所述數(shù)字化傳感器提供長時間連續(xù)工作的穩(wěn)定電源，并將連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至分析診斷模塊；

7、分析診斷模塊，通過分析診斷后臺接收所述連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并進行局部放電檢測。

8、進一步地，通過所述數(shù)字化傳感器將所述特高頻信號就地數(shù)字化，轉化為連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對所述連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠距離無損傳輸。

9、進一步地，所述數(shù)字化傳感器由傳感器陣列組成，采集現(xiàn)場特高頻電磁波并通過有線的方式依次向串聯(lián)供電通信單元進行傳輸。

10、進一步地，所述傳感器陣列以菊花鏈式結構串行連接并傳輸信號和供電。

11、進一步地，所述udp工頻同步裝置基于網(wǎng)絡協(xié)議的工頻頻率實時同步技術，將電網(wǎng)的實時工頻頻率通過網(wǎng)絡廣播發(fā)送給所述數(shù)字化傳感器。

12、進一步地，所述穩(wěn)定電源包括220kv交流供電、鋰電池和ct取電供電中的多種。

13、進一步地，所述供電通信單元采用無線方式將所述數(shù)字傳感器的連續(xù)實時檢測數(shù)據(jù)傳輸至分析診斷后臺。

14、進一步地，所述無線方式為無線以太網(wǎng)wifi連接。

15、進一步地，所述分析診斷后臺采用可移動機柜方式，內(nèi)置網(wǎng)絡交換機、工控機和診斷分析軟件，對所述連續(xù)實時檢測數(shù)據(jù)進行接收、分析、診斷。

16、按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測方法，包括以下步驟：

17、利用udp工頻同步裝置獲得電網(wǎng)實時工頻頻率，并通過網(wǎng)絡廣播發(fā)送給數(shù)字化傳感器；

18、通過所述數(shù)字傳感器將在所述實時工頻頻率中采集到的特高頻信號就地數(shù)字化，轉化為連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過有線方式傳輸給供電通信單元；

19、通過所述供電通信單元將所述連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至分析診斷后臺進行局部放電檢測。

20、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

21、1.本發(fā)明每個傳感器陣列都各自對應連接供電通信單元和udp工頻同步裝置，并通過電池供電或者ct取電的方式，減少現(xiàn)場電源插座部署，然后供電通信模塊通過wifi的方式與分析診斷模塊進行連接，傳輸局部放電數(shù)據(jù)，進行累積prpd圖譜的統(tǒng)計，實現(xiàn)對間歇性信號的可靠檢測，減少現(xiàn)場線纜部署，能夠在8小時內(nèi)快速完成現(xiàn)場拆卸或部署。

22、2.本發(fā)明采用有線與無線相結合的方式，各個模塊均可直接在現(xiàn)場安裝或者連接，不需要進行土建施工，特高頻傳感器依靠菊花鏈式的結構，形成若干傳感器陣列，方便進行快速部署，滿足7*24小時不間斷數(shù)據(jù)采集。

技術特征：

1.一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括信號采集模塊、工頻同步模塊、供電通信模塊和分析診斷模塊，其中：

2.根據(jù)權利要求1所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，通過所述數(shù)字化傳感器將所述特高頻信號就地數(shù)字化，轉化為連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對所述連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠距離無損傳輸。

3.根據(jù)權利要求1所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字化傳感器由傳感器陣列組成，采集現(xiàn)場特高頻電磁波并通過有線的方式依次向串聯(lián)供電通信單元進行傳輸。

4.根據(jù)權利要求3所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器陣列以菊花鏈式結構串行連接并傳輸信號和供電。

5.根據(jù)權利要求1所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述udp工頻同步裝置基于網(wǎng)絡協(xié)議的工頻頻率實時同步技術，將電網(wǎng)的實時工頻頻率通過網(wǎng)絡廣播發(fā)送給所述數(shù)字化傳感器。

6.根據(jù)權利要求1所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定電源包括220kv交流供電、鋰電池和ct取電供電中的多種。

7.根據(jù)權利要求1所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述供電通信單元采用無線方式將所述數(shù)字傳感器的連續(xù)實時檢測數(shù)據(jù)傳輸至分析診斷后臺。

8.根據(jù)權利要求7所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線方式為無線以太網(wǎng)wifi連接。

9.根據(jù)權利要求1所述的靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述分析診斷后臺采用可移動機柜方式，內(nèi)置網(wǎng)絡交換機、工控機和診斷分析軟件，對所述連續(xù)實時檢測數(shù)據(jù)進行接收、分析、診斷。

10.一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明涉及一種靈活部署型全域全時長局部放電檢測系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括信號采集模塊、工頻同步模塊、供電通信模塊和分析診斷模塊，其中：工頻同步模塊，利用UDP工頻同步裝置獲得電網(wǎng)實時工頻頻率，發(fā)送給數(shù)字化傳感器；信號處理模塊，將特高頻信號就地數(shù)字化，轉化為連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，傳輸給供電通信模塊；供電通信模塊，為所述數(shù)字化傳感器提供長時間連續(xù)工作的穩(wěn)定電源，并將連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至分析診斷模塊；分析診斷模塊，接收連續(xù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并進行局部放電檢測。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明節(jié)約了大量現(xiàn)場部署的工時，能夠滿足快速部署、全站覆蓋、可靠發(fā)現(xiàn)偶發(fā)性間歇信號的需求，實現(xiàn)了對全站GIS設備局部放電同步開展長時間連續(xù)監(jiān)測。

技術研發(fā)人員：王劭菁,徐鵬,周谷亮,胡海敏,曹培,周炳華,李騰飛
受保護的技術使用者：國網(wǎng)上海市電力公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6