[发明专利]一种评估输变电设备电晕放电的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及输变电设备电晕放电技术领域，尤其涉及一种评估输变电设备电晕放电的方法及系统。

背景技术

电晕放电是输变电设备电磁环境的主要问题，会带来一系列的问题，例如强电场、可听噪声、无线电干扰等。按照IEEE标准定义，电晕是电场强度超过临界值引起的带电导体周围空气电离而产生的一种发光的放电现象。随着电压等级的升高，输变电设备表面的场强会增加，尤其在粗糙表面，由于局部场强过高，会造成表面场强分布不均匀造成电晕放电，当达到临界值时，在夜晚黑暗的情况下，还会出现蓝色发光的现象。

电晕放电的检测方法很多，而由于其自身高电压强电磁环境，会带来干扰，影响现场的测量。传统的监测方法如声波监测法和超高频法由于环境干扰而难以进行精确的故障定位：红外成像仪只能在设备因较高温度散发热量的时候探测到，而且很容易受到外界环境的影响。相对于红外辐射，紫外辐射在传播过程中不易衰减，而日盲区紫外辐射不易受太阳光干扰，较为稳定。输变电设备电晕放电时，空气中的电子不断获得和释放能量，当电子释放能量时，便会释放紫外线。由于紫外成像仪采用双通道图像融合技术，将紫外光与可见光叠加，即可精确定位电晕的故障区域以及放电强度。同时，紫外成像仪具有远距离、非接触、抗干扰、实时性等优点，适合于输变电设备的电晕放电检测。

目前运用紫外成像技术进行输变电设备电晕放电评估主要是基于紫外成像特征-光子数，而光子数可直接从紫外成像仪中读取，但紫外成像仪给出的光子数是某个成像区域内的光子数之和，当输变电设备所在区域存在多个相邻的放电点时，光子数不能通过光子数来正确区分出绝缘子放电量的大小，存在较大的统计误差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种评估输变电设备电晕放电的方法及系统，可以解决现有技术中当输变电设备所在区域存在多个相邻的放电点时，基于紫外成像特征-光子数的电晕放电评估方法存在较大统计误差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种评估输变电设备电晕放电的方法，所述方法包括：

获得输变电设备电晕放电的RGB图像，并将所述获得的RGB图像以图像帧为单位得到多个图像帧顺序号码连续的处理图像；

将所述得到的多个处理图像转换为对应的多个二值图像并进行处理后，在各二值图像中均获得多个光斑区域以及每一光斑区域的光斑面积值；

根据所述获得的光斑面积值，绘制出光斑面积值与时间相关联的曲线，并根据所述绘制的曲线评估不同时间下所述输变电设备电晕放电状态，当所述曲线上某时刻对应的光斑面积值超过预定阈值时，则表示在所述时刻上所述输变电设备的放电强度大。

其中，所述获得输变电设备电晕放电的RGB图像，并将所述获得的RGB图像以图像帧为单位得到多个图像帧顺序号码连续的处理图像的具体步骤包括：

通过紫外成像仪采集所述输变电设备电晕放电视频，并将所述采集到的视频导入计算机系统，获得所述输变电设备电晕放电的RGB图像；

将所述获得的RGB图像通过视频播放软件对图像帧进行顺序编号，并以所述图像帧为单位得到多个图像帧顺序号码连续的处理图像。

其中，所述将所述得到的多个处理图像转换为对应的多个二值图像并进行处理后，在各二值图像中均获得多个光斑区域以及每一光斑区域的光斑面积值的具体步骤包括：

将所述得到的多个处理图像转换为对应的多个灰度图像，并得到各灰度图像中所含每一像素点的坐标以及所述每一像素点对应的灰度值；

判断所述各灰度图像中得到的每一像素点对应的灰度值是否大于预设的数值；

如果是，则修正所述各灰度图像中每一像素点对应的灰度值为1；如果否，则修正所述各灰度图像中每一像素点对应的灰度值为0；

根据所述修正的各灰度图像中每一像素点对应的灰度值以及所述每一像素点的坐标，获得所述各灰度图像对应的二值图像，且将所述获得的各二值图像均进行处理；

将所述处理后的各二值图像以每一图像帧为单位得到多个光斑区域，并统计每一光斑区域中每一像素点对应的灰度值为1的数量作为每一光斑区域的光斑面积值。

其中，所述将所述获得的各二值图像均进行处理的步骤具体为将所述获得的各二值图像进行开运算或闭运算。

其中，所述预设的数值的取值范围为（0.8，0.9）。

其中，当所述二值图像中像素点对应的灰度值为1时，则所述像素点的颜色为黑色；当所述二值图像中像素点对应的灰度值为0时，则所述像素点的颜色为白色。

本发明实施例还提供了一种评估输变电设备电晕放电的系统，所述系统包括：