局部放电定位方法和系统与流程

本发明涉及局部放电监测，尤其是涉及一种局部放电定位方法和系统。

背景技术：

1、在很多电气设备中，如变压器设备、gis设备、配电柜等，经常会发生局部放电现象，使得设备出现绝缘缺陷。局部放电对绝缘的破坏作用通常表现为缓慢发展过程，绝缘失效区域由小变大、由局部扩大到整体，最终发展成贯穿性击穿或沿面闪络，也会表现为快速演变的突发性故障。因此，快速及时地检测到局部放电现象，可以有效消除绝缘缺陷，进而提高电网运行稳定性，避免造成电网事故。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种局部放电定位方法和系统，能够准确识别局部放电现象的位置和强度。

2、第一方面，根据本发明实施例的局部放电定位方法，应用于监测系统，所述监测系统与待监测设备电连接，所述待监测设备的外部设置有多个特高频传感器，所述待监测设备的内部设置有多个超声波传感器和多个罗氏线圈；所述方法包括：

3、采用模拟放电源，在所述待监测设备的内部的不同位置产生不同局放类型的局部放电信号；

4、根据不同局放类型的所述局部放电信号的特征值，建立局放类型识别模型；

5、确定所述特高频传感器和所述超声波传感器对不同局放类型的定位准确度；

6、当所述待监测设备发生局部放电现象时，通过所述特高频传感器和所述超声波传感器分别获取对应的局放信号，并通过所述特高频传感器和所述超声波传感器分别对所述待监测设备的局放位置进行定位，获得第一定位结果和第二定位结果；

7、当所述第一定位结果与所述第二定位结果的偏差超过预设范围时，通过所述局放类型识别模型识别所述局放信号的局放类型，并根据所述局放类型和所述定位准确度，通过所述特高频传感器和所述超声波传感器对所述局放位置进行联合定位，获得第三定位结果；

8、根据所述第一定位结果、所述第二定位结果和所述第三定位结果，确定定位位置；

9、通过所述罗氏线圈确定所述定位位置的局放信号强度。

10、根据本发明的一些实施例，所述根据不同局放类型的所述局部放电信号的特征值，建立局放类型识别模型的步骤，包括：

11、对不同局放类型的所述局部放电信号进行时频分析，获得不同局放类型的所述局部放电信号的时频特征值；

12、根据提取的所有时频特征值，构建样本集和测试集，并通过所述样本集和所述测试集，对神经网络模型进行训练，形成所述局放类型识别模型。

13、根据本发明的一些实施例，所述根据所述第一定位结果、所述第二定位结果和所述第三定位结果，确定定位位置的步骤，包括：

14、当所述第一定位结果和所述第二定位结果的偏差在所述预设范围内时，通过所述局放类型识别模型识别所述局放信号的局放类型；

15、根据所述局放类型和所述定位准确度，确定所述第一定位结果或所述第二定位结果为所述定位位置；

16、当所述第一定位结果和所述第二定位结果的偏差超过所述预设范围时，确定所述第三定位结果为所述定位位置。

17、根据本发明的一些实施例，所述当所述第一定位结果与所述第二定位结果的偏差超过预设值时，通过所述局放类型识别模型识别所述局放信号的局放类型，并根据所述局放类型和所述定位准确度，通过所述特高频传感器和所述超声波传感器对所述局放位置进行联合定位，获得第三定位结果的步骤，包括：

18、所述局放类型识别模型根据所述局放信号的特征值，识别局放类型；

19、根据所述特高频传感器和所述超声波传感器对所述局放类型的定位准确度，选取所述第一定位结果和所述第二定位结果中的其中一个作为基准位置，另一个作为校准位置；

20、获取所述基准位置与所述校准位置的距离差，根据所述距离差确定移动距离；

21、将所述基准位置朝向所述校准位置的方向移动所述移动距离，获得所述第三定位结果。

22、根据本发明的一些实施例，所述当所述待监测设备发生局部放电现象时，通过所述特高频传感器和所述超声波传感器分别获取对应的局放信号，并通过所述特高频传感器和所述超声波传感器分别对所述待监测设备的局放位置进行定位，获得第一定位结果和第二定位结果的步骤，包括：

23、当所述待监测设备发生局部放电现象时，通过所述特高频传感器获取第一局放信号，通过所述超声波传感器获取第二局放信号；

24、根据所述第一局放信号的第一特征数据，选取至少三个所述特高频传感器作为第一定位传感器；

25、通过所述第一定位传感器对所述待监测设备的局放位置进行定位，获得第一定位结果；

26、根据所述第二局放信号的第二特征数据，选取至少三个所述超声波传感器作为第二定位传感器；

27、通过所述第二定位传感器对所述待监测设备的局放位置进行定位，获得第二定位结果。

28、根据本发明的一些实施例，所述根据所述第一局放信号的第一特征数据，选取至少三个所述特高频传感器作为第一定位传感器的步骤，包括：

29、提取所有所述特高频传感器接收的所述第一局放信号的第一特征数据；所述第一特征数据包括所述第一局放信号的幅值、频率和接收时间；

30、比较每个所述第一局放信号的幅值，根据比较结果选取至少三个所述特高频传感器作为第一定位传感器，并记录每个所述第一定位传感器接收到所述第一局放信号的接收时间。

31、根据本发明的一些实施例，所述第一定位传感器的数量为三个；所述通过所述第一定位传感器对所述待监测设备的局放位置进行定位，获得第一定位结果的步骤，包括：

32、获取第一个所述第一定位传感器与第二个所述第一定位传感器的所述接收时间的第一时差；

33、根据第一个所述第一定位传感器与第二个所述第一定位传感器的轴向距离、所述第一时差及所述第一局放信号的传输速率，确定所述局放位置与第一个所述第一定位传感器的第一距离；

34、获取第二个所述第一定位传感器与第三个所述第一定位传感器的所述接收时间的第二时差；

35、根据第二个所述第一定位传感器与第三个所述第一定位传感器的轴向距离、所述第二时差及所述第一局放信号的传输速率，确定所述局放位置与第二个所述第一定位传感器的第二距离；

36、获取第三个所述第一定位传感器与第一个所述第一定位传感器的接收时间的第三时差；

37、根据第三个所述第一定位传感器与第一个所述第一定位传感器的轴向距离、所述第三时差及所述第一局放信号的传输速率，确定所述局放位置与第三个所述第一定位传感器的第三距离；

38、根据所述第一距离、所述第二距离及所述第三距离，确定所述第一定位结果。

39、根据本发明的一些实施例，所述特高频传感器通过第一数据采集单元与所述监测系统电连接，所述第一数据采集单元包括：运算放大器、带通滤波器和噪声处理器；

40、所述当所述待监测设备发生局部放电现象时，通过所述特高频传感器和所述超声波传感器分别获取对应的局放信号的步骤之后，还包括：

41、所述第一数据采集单元通过所述运算放大器对所述特高频传感器接收的局放信号进行放大；

42、放大后的所述局放信号通过所述带通滤波器进行滤波；

43、所述噪声处理器识别所述局放信号的噪声信号，并对所述局放信号进行去噪后，发送至所述监测系统。

44、根据本发明的一些实施例，所述局部放电定位方法还包括以下步骤：

45、所述监测系统根据所述待监测设备的结构、以及所述特高频传感器、所述超声波传感器和所述罗氏线圈的安装位置，建立三维展示模型；

46、定义所述三维展示模型的最小外接长方体为场景；

47、以所述场景的一个顶点为原点，在xyz坐标轴上，以预设分辨率将所述场景划分为多个正方体；

48、根据所述场景的任意点所在的正方体的序号，将每个点的坐标量化为数字坐标，从而形成数字孪生模型；

49、在所述数字孪生模型上显示所述定位位置和所述局放信号强度。

50、第二方面，根据本发明实施例的局部放电定位系统，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行上述方面实施例所述的局部放电定位方法。

51、根据本发明实施例的局部放电定位方法和系统，至少具有如下有益效果：在待监测设备的内部放置超声波传感器，外部放置特高频传感器，通过建立局放类型识别模型，并利用超声波传感器和特高频传感器对局放位置进行共同定位，能够提高定位准确度，及时检测到局放现象，并准确定位，从而保障待监测设备的安全运行。

52、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。