[发明专利]一种换流阀中关键元件的监测方法与系统

说明书

本发明涉及一种换流阀中关键元件的监测方法与系统，属于特高压直流输电技术领域，方法包括实时获取换流阀阀组件的可见光图像和热成像图，确定所述可见光图像中阀组件的关键元件轮廓；根据所述关键元件轮廓在可见光图像中的位置，确定出所述热成像图中关键元件的轮廓位置，得到换流阀阀组件的融合图像；识别融合图像上换流阀阀组件的关键元件，实现了换流阀中关键元件的实时监测。本发明的检测方法减小了工作人员工作强度，通过对所有关键元件的实时监测，有助于及时发现设备异常。

技术领域

本申请涉及一种换流阀中关键元件的监测方法与系统，属于特高压直流输电技术领域。

背景技术

现有技术中，直流输电换流站中的换流阀(又称高压直流输电换流阀)在正常运行时，换流阀的阀厅设定为恒湿、恒温的环境，但阀厅的运行环境会随着功率等参数的变换而波动，因此换流阀可能运行于恶劣的环境中，例如：高压、大电流、震动等。而这些恶劣的环境，不可避免的引起换流阀中元器件的老化，甚至损坏。虽然高压直流输电换流阀的设计使用寿命大于三十年，但长时间运行后，换流阀中的元件如电阻、电容、光纤、元器件接口，同样会造成不同程度的老化。为了降低设备元器件损坏导致的运行事故和消防事故，现有阶段采取的措施有：

1)巡检人员手持热成像设备来观察阀塔各个位置，这种通过日常巡检人员对阀厅巡检工作的方式，无疑增加了运维人员的工作强度；

2)增加阀厅的成像设备，包括红外热成像和可见光成像两种设备，来自动巡检阀厅设备温度和设备异常，但是这些成像设备一般为阀厅墙壁式云台，距离较远，因阀塔结构导致远程测量存在测量死角较多；

3)在换流站的年度检修过程中，由专业检修人员对阀塔元器件外观、元器件参数、机械力矩等进行复测，这种方式由于检修间隔时间太长，导致无法及时发现设备元器件的损坏和老化。

综上所述，现有技术中的方法从不同程度上降低了设备故障引起的系统停运，但均存在不同的技术问题，比如增加工作人员工作强度、设备检测不可靠和无法及时发现设备异常的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种换流阀中关键元件的监测方法与系统，用于解决现有技术的检测方法增加工作人员工作强度和无法及时发现设备异常的问题。

本申请的一种换流阀中关键元件的监测方法采用如下技术方案：

实时获取换流阀阀组件的可见光图像和热成像图，确定所述可见光图像中阀组件的关键元件轮廓；

根据所述关键元件轮廓在可见光图像中的位置，确定出所述热成像图中关键元件的轮廓位置，得到换流阀阀组件的融合图像；

识别融合图像上换流阀阀组件的关键元件，并对换流阀阀组件的关键元件进行监测。

上述技术方案的有益效果是：

本发明通过实时采集换流阀阀组件的可见光图像和热成像图，并对阀组件(其中含有各关键元件)的可见光图像和热成像图进行融合处理，然后对处理后得到的融合图像进行关键元件的识别，实现了换流阀中关键元件的实时监测。本发明的监测方法减小了工作人员工作强度，通过对所有关键元件的实时监测，有助于及时发现设备异常。

进一步，所述对换流阀阀组件的关键元件进行监测包括：根据所述融合图像提取各关键元件的温度信息，定位各关键元件的位置信息，实现各关键元件的温度信息和位置信息的实时监测。

为了使换流阀中关键元件的监测更直观，所述位置信息为三维坐标信息，该三维坐标是以换流阀阀塔为基准建立的。通过建立换流阀阀塔的三维坐标系，并将所有关键元件填充到三维坐标系中，实现在三维坐标系中实时监测所有关键元件的温度信息和对应的位置信息。

优选的，所述关键元件包括换流阀阀塔中的晶闸管、电容、电阻和电抗。