CN102023278A - Gis设备局部放电干扰的识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰的识别方法及装置，其中，该方法包括：对GIS设备进行局部放电的检测；将检测到的数据转换为统计图谱；将统计图谱与预设的图谱库进行比较；根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。通过本发明，能够实现GIS设备局部放电检测中干扰信号和放电信号的可靠区分，提高GIS设备局部放电的检测和诊断的科学性、准确性和可靠性。

Description

GIS设备局部放电干扰的识别方法及装置

技术领域

本发明属于电气设备绝缘检测技术领域，尤其涉及一种GIS设备局部放电干扰的识别方法及装置。

背景技术

GIS设备(气体绝缘组合电器)具有占地面积小，运行可靠性高等优点而被广泛应用于高压输电领域，随着电网电压等级和***容量的不断增加，GIS设备的内部故障率也随之升高，因此寻找能够有效地评估GIS内部绝缘状态的方法尤为重要。

目前国际上主要通过局部放电的检测得以实现。然而在GIS设备局部放电检测的实践中，特别是在设备运行现场进行局部放电检测时，周围环境中不可避免的存在着大量的干扰信号，会对GIS设备局部放电的检测和诊断产生不良的影响。因此，在GIS设备局部放电的在线检测和故障诊断中，能否有效的识别放电信号和干扰信号是实现局部放电可靠评估的前提所在。

相关技术中GIS设备局部放电干扰的识别方法主要是通过时域波形的特征，再结合检测者的经验进行干扰信号和放电信号的区分。但从实际的效果来看，这种识别方法很难有效地区分干扰信号与放电信号，其可靠性和准确性都很低。因此，寻找有效的GIS设备局部放电干扰的识别方法，实现GIS设备局部放电检测中干扰信号和放电信号的区分，提高GIS设备局部放电的检测和诊断的科学性、准确性、可靠性，是GIS设备在线检测中急待解决的问题。

针对相关技术中对GIS设备局部放电干扰识别的可靠性和准确性比较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中对GIS设备局部放电干扰识别的可靠性和准确性比较低的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种GIS设备局部放电干扰的识别方法和装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰的识别方法。

根据本发明的基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰的识别方法包括：对GIS设备进行局部放电的检测；将检测到的数据转换为统计图谱；将统计图谱与预设的图谱库进行比较；根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。

优选地，在将检测到的局部放电的数据转换为统计图谱之前，该方法还包括：判断所获得的检测样本数是否大于预定的门限值；在判断结果为是的情况下，将获得的数据转换为统计图谱。

优选地，该统计图谱包括以下至少之一：散点图、灰度图、柱状图、三维图和时频分析图。

优选地，对GIS设备的局部放电进行检测包括利用以下检测法中至少之一：脉冲电流检测法、特高频检测法和超声波检测法。

优选地，图谱库中各个图谱均具有干扰类型的标识。

优选地，将统计图谱与预设的图谱库进行比较包括：将统计图谱与预设的图谱库进行比较，得到统计图谱与预设的图谱库的特征差值数组；判断特征差值数组中的最小值是否小于设定的门限值；在特征差值数组中的最小值小于设定的门限值的情况下，根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰的识别装置。

根据本发明的基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰的识别装置包括：检测模块，用于对GIS设备的局部放电进行检测；转换模块，用于将检测到的数据转换为统计图谱；比较模块，用于将统计图谱与预设的图谱库进行比较；第一判断模块，用于根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。

优选地，装置包括：第二判断模块，用于判断所获得的检测样本数是否大于预定的门限值。

通过本发明，采用对GIS设备的局部放电进行检测；将检测到的局部放电的数据转换为统计图谱；将统计图谱与预设的图谱库进行比较；根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别，解决了相关技术中对GIS设备局部放电干扰识别的可靠性和准确性比较低的问题，进而达到了提高GIS设备放电评估可靠性和准确性的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的优选的基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的实施例，提供了一种基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别方法。

图1是根据本发明实施例的基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别方法的流程图。

如图1所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S104：

步骤S101，对GIS设备的局部放电进行检测；

步骤S102，将检测到的数据转换为统计图谱；

步骤S103，将统计图谱与预设的图谱库进行比较；

步骤S104，根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。

优选地，在将检测到的局部放电的数据转换为统计图谱之前，该方法还包括：判断获得的检测样本数是否大于预定的门限值；在判断结果为是的情况下，将获得的数据转换为统计图谱。通过该方法，可以在检测样本数足够大的情况下才进行转换，从而可以使转换后的统计图谱能够更准确进行GIS设备局部放电干扰的识别。

优选地，该统计图谱包括以下至少之一：散点图、灰度图、柱状图、三维图和时频分析图。

优选地，对GIS设备进行局部放电的检测包括利用以下检测法中至少之一：脉冲电流检测法、特高频检测法、超声波检测法。

优选地，图谱库中各个图谱均具有干扰类型的标识。

优选地，将统计图谱与预设的图谱库进行比较包括：将统计图谱与预设的图谱库进行比较，得到统计图谱与预设的图谱库的特征差值数组；判断特征差值数组中的最小值是否小于设定的门限值；在特征差值数组中的最小值小于设定的门限值的情况下，根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。

优选地，在上述预设的图谱库中的各个图谱分别对应不同的干扰类型，在本发明中，在将统计图谱与预设的图谱库进行比较时，可以判断获得的统计图谱和预设的图谱库中的哪个图谱更为相近，从而能够得到数据转换后的图谱对应的干扰类型。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

本发明基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰识别方法的目的是提供一种GIS设备局部放电检测过程中干扰的识别***，以实现GIS设备局部放电检测中干扰信号的有效识别。

图2是根据本发明实施例的优选的基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰识别方法的流程图。

如图2所示，该方法包括如下步骤；

步骤S201，在GIS设备上安装局部放电检测或监测装置，其中，局部放电检测或监测装置是指利用脉冲电流法、特高频法或者是超声波法检测GIS局部放电的装置，优选地，选择安装特高频(UHF)检测装置。

步骤S202，对GIS设备的局部放电进行检测或监测。

以特高频检测法为例，运行中的GIS设备内部充有高气压SF6气体，其绝缘强度和击穿场强都很高。当局部放电在很小的范围内发生时，气体击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，并且脉冲向四周辐射出的特高频电磁波。在绝缘子与法兰连接处，GIS内部的电磁波信号可向外辐射，若将传感器置于GIS外部，并紧贴绝缘子外径，从而可接收到特高频电磁波信号，以此可以实现GIS设备局部放电的长期监测或短时检测。

步骤S203，判断获得的样本数是否满足要求，优选地，判断样本数是否大或等于2000，如果满足要求转入步骤S204，如果不满足则返回步骤S202。

步骤S204，将步骤S203获取的局部放电数据转换为统计图谱，并与GIS局部放电干扰信号图谱库内的数据通过特定的图谱比对算法进行比较，其中，统计图谱是指散点图、灰度图、柱状图、三维图或时频分析图(TF图)或上述的组合，优选地，采用边缘检测算法进行比较，计算两者的特征差值数组。以

柱状图为例，将获得的检测数据中的脉冲相位

和脉冲幅值v提取出，若将一个工频周期(360°)等分为若干个相位窗，则第j个相位窗

内的总脉冲幅值v_jtotal为：

$v_{\mathrm{jtotal}}=\underset{s=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{n_{\mathrm{js}}}{\mathrm{\Σ}}}{v}_{\mathrm{jsi}}$

其中，M为检测的工频周期总数，n_js为第s个周期在相位窗

内的脉冲次数，v_jsi为第s个检测周期在相位窗

内第i个脉冲的幅值。将v_total视为的函数，并以柱状图表示，可以做出

柱状图。

该方法实施例中，特征差值数组是指根据不同的图谱比对算法而获得的待估图谱特征值数组与图谱库内某一图谱特征值数组的差；GIS局部放电干扰信号图谱库是指通过大量试验室试验以及现场运行经验获得的可以反映GIS设备典型干扰信号特征的图谱的集合体，且每个图谱均附有相应的干扰类型的标识。

步骤S205，判断步骤S204获得的差值数组中的最小值是否小于可信阈值T，优选地，该可信阈值设定为0.25，如果小于可信阈值T则转入步骤S206，如果大于则返回步骤S202进行新一轮的GIS设备局部放电干扰的识别。

步骤S206，根据差值数组中的最小值所对应的图谱库内相应的图谱进行GIS设备局部放电干扰的识别。

优选地，上述根据本发明实施例的优选的基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别方法可以通过一个装置来完成，也可以通过多个装置来共同完成。

从以上的描述中，可以看出，本发明提供了一种可以准确、可靠的GIS设备局部放电干扰信号的识别，从而为实现GIS设备局部放电检测中干扰信号和放电信号的区分提供依据，达到了提高GIS设备局部放电的检测和诊断的科学性、准确性和可靠性的效果。

根据本发明的实施例，提供了一种基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰识别的装置。

图3是根据本发明实施例的基于统计图谱特征GIS设备局部放电干扰识别装置的示意图。

如图3所示，该装置包括：检测模块301、转换模块302、比较模块303和第一判断模块304。

其中，检测模块301用于对GIS设备进行局部放电的检测；转换模块302用于将检测到的数据转换为统计图谱；比较模块303用于将所述图谱与预设的图谱库进行比较；第一判断模块304用于根据所述比较的结果进行干扰信号的识别。

优选地，该检测装置还包括：第二判断模块305。

其中，第二判断模块305用于判断所述GIS设备检测的样本数是否大于预定的门限值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰的识别方法，其特征在于，包括：

对GIS设备进行局部放电的检测；

将检测到的数据转换为统计图谱；

将统计图谱与预设的图谱库进行比较；

根据比较的结果进行GIS设备局部放电干扰的识别。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将检测到的数据转换为统计图谱之前，所述方法还包括：判断所述的检测样本数是否大于预定的门限值；在判断结果为是的情况下，将所述局部放电的数据转换为统计图谱。

3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述的统计图谱包括以下至少之一：散点图、灰度图、柱状图、三维图和时频分析图。

4.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，对GIS设备的局部放电进行检测包括利用以下检测法中至少之一：脉冲电流检测法、特高频检测法、超声波检测法。

5.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述图谱库中各个图谱均具有干扰类型的标识。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，将所述统计图谱与预设的图谱库进行比较包括：

将所述统计图谱与预设的图谱库进行比较，得到所述统计图谱与预设的图谱库的特征差值数组；

判断所述特征差值数组中的最小值是否小于设定的门限值；

在所述特征差值数组中的最小值小于设定的门限值的情况下，根据所述比较的结果进行所述GIS设备局部放电干扰的识别。

7.一种基于统计图谱特征的GIS设备局部放电干扰识别装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于对GIS设备进行局部放电的检测；

转换模块，用于将检测到的数据转换为统计图谱；

比较模块，用于将所述统计图谱与预设的图谱库进行比较；

第一判断模块，用于根据所述比较的结果进行干扰信号的识别；

上述四个模块依次相连。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括：第二判断模块，位于检测模块与转换模块之间，用于判断所述GIS设备检测的样本数是否大于预定的门限值。

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