[发明专利]基于空间特征参数的变电站多源局部放电检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统高电压与绝缘技术领域，尤其涉及基于空间特征参数的变电站多源局部放电检测方法及装置。

背景技术

国内现有对变电站的局部放电进行监测及定位的方法基本都是先针对变电站内单个电力设备进行局部放电监测与定位，然后综合各个电力设备的监测情况评估整个变电站电力设备的局部放电状况。针对单个变电站设备（GIS地理信息系统、变压器、容性设备等）的局部放电检测，一般通过监测局部放电所产生的电信号、射频信号、声信号或者其他化学量或物理量来实现。在长期的检测与维修过程中，因为设备一直处于维护过程中，单个设备多处同时发生局部放电的可能性比较小，目前应用到单个设备的局部放电监测系统基本都不考虑多源局部放电的情况。

而针对整个变电站进行局部放电监测，变电站中的任何高压电力设备均可能会发生局部放电故障，要想对全站的一次电气设备实施监测，采用上述监测方式，就需要在每一个设备上都安装局部放电监测装置，这样可以自动区分不同电力设备的局部放电信号，但是这样需要安装多套局部放电监测装置，需要耗费大量的时间、财力进行设备采购及安装；测试时需携带多套不同类型仪器，操作不便；众多监测装置的维护和管理也需耗费大量的时间和人力。目前的监测形式难以适应今后智能变电站远程管理的发展需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了基于空间特征参数的变电站多源局部放电检测方法及装置，能够检测由不同局部放电源所产生的局部放电UHF（Ultra High Frequency，超高频）信号。

本发明提供了基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类方法，包括：

在预设时间内采集UHF天线阵列接收的超高频信号；

从所述UHF天线阵列获取所述超高频信号的脉冲波形的片段组，组成波形片段组序列；

根据所述波形片段组序列计算各根天线的时延，确定空间特征向量并形成序列，对空间特征向量序列进行模糊聚类分析；

将聚类分析的结果中分好类的各类脉冲波形的特征与预设的超高频脉冲波形的特征进行对比，确定所述脉冲波形的类型。

相应地，本发明还提供了基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类装置，包括：

信号采集单元，用于在预设时间内采集UHF天线阵列接收的超高频信号；

与所述信号采集单元相连的波形片段获取单元，用于从所述UHF天线阵列获取所述超高频信号的脉冲波形的片段组，组成波形片段组序列；

与所述波形片段获取单元相连的聚类分析单元，用于根据所述波形片段组序列计算各根天线的时延，确定空间特征向量并形成序列，对空间特征向量序列进行模糊聚类分析；

与所述聚类分析单元相连的对比识别单元，用于将聚类分析的结果中分好类的各类脉冲波形的特征与预设的超高频脉冲波形的特征进行对比，确定所述脉冲波形的类型。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明在变电站场地内安装若干个宽带全向UHF天线传感器阵列接收局部放电发出的电磁波信号，可用一套装置对全站设备进行局部放电的监测，获取和定位整个变电站站域的放电情况。通过所采集波形片段能量积累函数的拐点计算天线阵列各天线所接收的局部放电脉冲信号的起始点，从而计算局部放电信号到达天线阵列各天线的时延。基于步时延及天线坐标计算所接收局部放电信号源的空间特征参数。运用模糊聚类的方法对其进行聚类，以分离不同局部放电源所产生的局部放电UHF信号。进一步地，可将其分类结果与系统定位结果的分类结果进行交叉对比，以确认多局部放电源的存在与定位的准确性。

附图说明

图1是典型放电UHF信号波形及其频谱；

图2是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类方法的流程图；

图3是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类方法的示意图；

图4是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类方法的第一实施例流程图；

图5是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测分类方法的第二实施例流程图；

图6是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类装置的示意图；

图7是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类装置的第一实施例的聚类分析单元示意图；

图8是本发明基于空间特征参数的变电站多源局部放电信号检测及分类装置的第二实施例的参数设定单元示意图。

具体实施方式