[发明专利]一种开关柜局部放电检测方法、终端设备及存储介质

说明书

本发明涉及一种开关柜局部放电检测方法、终端设备及存储介质，该方法中包括：S1：采集目标开关柜的局部放电信号和非局部放电信号的音纹信息；S2：对音纹信息进行降噪处理；S3：对降噪后的音纹信息进行短帧数据分析，提取基于工频特性的能量特征；S4：联合DFT算法构建数据短窗进行音纹信息的频谱分析，获取音纹信息的主导频段；S5：根据主导频段进行滤波后，提取各频点的最大能量值，根据提取的局放和非局放的最大能量值进行分析，获取经验能量系数α值和局部放电判别参数阈值；S6：根据经验能量系数α值和局部放电判别参数阈值，判断待测信号是否为局部放电信号。本发明对待检测设备密闭性、超声电磁环境方面要求不高，适用场景更广。

技术领域

本发明涉及局部放电检测技术领域，尤其涉及一种开关柜局部放电检测方法、终端设备及存储介质。

背景技术

近年来伴随着我国城市电网的高速发展，城市电网的输电系统开始大量地使用交联聚乙烯(XLPE)电力电缆。开关柜(switchgear)的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成，其是电网系统中的一种关键设备。据权威统计其绝缘故障占37.3％，占有很大的比重，在绝缘故障潜伏期可能产生放电现象，因此如何检测出局部放电信号对全面深入了解开关柜运行状态及其“健康”检测具有重要意义。

专家开关柜的绝缘故障主要来自于其内部的局部放电，现有的应用于局部放电检测的方法主要有超声波(AE)法、暂态地电压(TEV)以及超高频法(UHF)等。但这些检测方法主要应用GIS等高压开关设备等内部密封较好、接地系统理想的设备，对于现场运行的接地、电磁环境恶劣的中压开关柜并不适用。开关柜并非密闭腔体，现场的电磁干扰问题严重，运行环境本身就有50PC～100PC的放电量，甚至更高，对于UHF或AE这类灵敏度很高、TEV这类对接地要求比较高的检测方法，误报率极高，反而对设备正常准确的智能运维和状态检修造成了极大的困扰。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种开关柜局部放电检测方法。

具体方案如下：

一种开关柜局部放电检测方法，包括以下步骤：

S1：通过音纹采集装置采集目标开关柜的局部放电信号和非局部放电信号的音纹信息；

S2：对局部放电信号和非局部放电信号的音纹信息进行降噪处理，消除工频噪音的干扰；

S3：对降噪后的局部放电信号和非局部放电信号的音纹信息进行短帧数据分析，提取基于工频特性的能量特征；

S4：根据工频特性的能量特征，联合DFT算法构建数据短窗进行音纹信息的频谱分析，获取音纹信息的主导频段；

S5：根据音纹信息的主导频段，通过带通滤波器对将噪后的局部放电信号和非局部放电信号的音纹信息进行滤波，提取对应的主导频段中各频点的最大能量值，根据提取的局部放电信号和非局部放电信号的最大能量值进行分析，获取经验能量系数α值和局部放电判别参数阈值；

S6：对待测信号进行降噪处理并提取其工频特性的能量特征，根据经验能量系数α值和局部放电判别参数阈值，判断待测信号是否为局部放电信号。

进一步的，步骤S2中降噪采用高通滤波进行。

进一步的，步骤S4中带通滤波器的通带频段为3-7Khz。

进一步的，工频能量特征包括平均帧能量、平均脉冲帧能量和平均脉冲帧能量与平均能量的脉冲信噪比SIR。

进一步的，平均帧能量的计算方法为：设定每帧包含的所有采样点对应的能量的绝对值的和为该帧的帧能量，所有帧的帧能量的平均值设定为平均帧能量。