CN113156284A - 一种gis设备开关动作的干扰信号处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种GIS设备开关动作的干扰信号处理方法和装置，具体为当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号时，提取辅助开关节点信号中的时间数据；以时间数据为参考点确定筛选窗口；对筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将放电信号予以剔除或者存储。这样一来，通过二次筛选处理后就能够将伪局部放电信用予以剔除，从而避免误报的发生。

Description

一种GIS设备开关动作的干扰信号处理方法和装置

技术领域

本申请涉及电力装备技术领域，更具体地说，涉及一种GIS设备开关动作 的干扰信号处理方法和装置。

背景技术

随着智能电网建设工作的深化，用户对于气体绝缘金属封闭开关GIS设 备的局部放电监测需求也大幅增加，越来越多的变电站把GIS设备的局部放 电监测纳入定期检修的范围，通过对GIS设备进行在线监测，可实时掌握设 备的绝缘劣化、击穿、闪络等故障现象，避免因绝缘缺陷问题扩大导致事故 发生，保证电力***的安全稳定运行，提高供电可靠性。

目前，一般采用特高频局部放电监测***对GIS设备的局部放电进行监 测，该***主要包含特高频传感器、局部放电监测装置(检波、滤波模块； 数据采集模块；诊断分析单元；通信接口；***电路等)、运行监测软件的 后台设备等。GIS设备在运行过程中，随着断路器、隔离开关等可动部件的工 作，会辐射出一定的电磁波干扰信号，因为该干扰信号处于局部放电传感器 的检测带宽内，因此会被局部放电监测***检测到，并当做局部放电信号进 行***预警，从而发生误报，给巡检工作带来了极大困扰。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种GIS设备开关动作的无线干扰信息处理方法和 装置，用于避免误报的发生。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种GIS设备开关动作的干扰信号处理方法，所述处理方法包括步骤：

当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号时，提取所述辅助开关节 点信号中的时间数据；

以所述时间数据为参考点确定筛选窗口；

对所述筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将所述放电 信号予以剔除或者存储。

可选的，所述以所述时间数据为参考点确定筛选窗口，包括步骤：

获取所述待监测GIS设备的分/合闸时长；

以所述参考点为中心向前和向后各延长所述分/合闸时长，得到所述筛选 窗口。

可选的，所述对所述筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结 果将所述放电信号予以剔除或者存储，包括步骤：

根据所述放电信号的进行幅值分析处理；

对经过所述幅值分析处理的放电信号进行特征筛选处理。

可选的，所述根据所述放电信号进行幅值分析处理，包括步骤：

对所述放电信号进行幅值分析，得到所述放电信号的幅值；

如果所述放电信号的幅值存在明显突变，则将所述放电信号予以剔除， 并输出干扰信号预警信息。

可选的，所述对经过所述幅值分析处理的放电信号进行特征筛选处理， 包括：

对所述放电信号进行特征提取，得到特征数据；

所述特征数据进行特征匹配识别；

如果所述特征数据不匹配，则将所述放电信号予以删除，如果匹配则将 所述放电信号进行存储。

一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置，所述处理装置包括：

数据提取模块，被配置为当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号 时，提取所述辅助开关节点信号中的时间数据；

窗口确定模块，被配置为以所述时间数据为参考点确定筛选窗口；

数据处理模块，被配置为对所述筛选窗口内的放电信号进行筛选处理， 根据筛选结果将所述放电信号予以剔除或者存储。

可选的，所述窗口确定模块包括：

时长获取单元，被配置为获取所述待监测GIS设备的分/合闸时长；

窗口计算单元，被配置为以所述参考点为中心向前和向后各延长所述分/ 合闸时长，得到所述筛选窗口。

可选的，所述数据处理模块包括：

第一处理单元，被配置为根据所述放电信号的进行幅值分析处理；

第二处理单元，被配置为对经过所述幅值分析处理的放电信号进行特征 筛选处理。

可选的，所述第一处理单元包括：

幅值计算子单元，被配置为对所述放电信号进行幅值分析，得到所述放 电信号的幅值；

第一处理子单元，被配置为如果所述放电信号的幅值存在明显突变，则 将所述放电信号予以剔除，并输出干扰信号预警信息。

可选的，所述第二处理单元包括：

特征提取子单元，被配置为对所述放电信号进行特征提取，得到特征数 据；

匹配处理子单元，被配置为所述特征数据进行特征匹配识别；

第二处理子单元，被配置为如果所述特征数据不匹配，则将所述放电信 号予以删除，如果匹配则将所述放电信号进行存储。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种GIS设备开关动作的干 扰信号处理方法和装置，具体为当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信 号时，提取辅助开关节点信号中的时间数据；以时间数据为参考点确定筛选 窗口；对筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将放电信号予 以剔除或者存储。这样一来，通过二次筛选处理后就能够将伪局部放电信用 予以剔除，从而避免误报的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种局部放电检测装置的框图；

图2为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理方法的流 程图；

图3a为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置的框 图；

图3b为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置的框 图；

图3c为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置的框 图；

图3d为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置的框 图；

图3e为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置的框 图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请基于局部放电监测装置实现，该装置如图1所示，基于该装置， 本申请提供如下实施例实现无需干扰信号的处理。

实施例一

图2为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理方法的流 程图。

如图2所示，本实施例的干扰信号处理方法基于图1所示的局部放电检 测装置实现，用于对待监测GIS设备在进行分、合闸操作时有可能产生的干 扰信号进行处理，以避免产生***产生误报，该干扰信号处理方法包括如下 流程：

S1、提取辅助开关节点中的时间数据。

即在待监测GIS设备执行开关动作时，该GIS设备的辅助开关会产生相应 的信号，此时接收相应辅助开关产生的辅助开关节点信号并对其进行处理， 从中提取出时间数据T_i，该时间数据反映该GIS设备执行开关动作的时间点。

S2、根据上述时间数据确定筛选窗口。

在得到上述时间数据后，以该时间数据为参考点确定时间窗口。确定方 法具体如下：

首先，通过查阅相关设备的主要技术参数，得到该待监测GIS设备的分、 合闸时长，或者说分、合闸时间δ_t。

然后，以该参考点为中心向前向后各延长相应分、合闸时长，得到一个 时间区间(T_i-δ_t，T_i+δ_t)，将该时间区间作为该筛选窗口。

S3、根据该筛选窗口对放电信号进行处理。

在得到上述放电信号和时间窗口的基础上，借助该时间窗口对该放电信 号进行预处理，通过预处理结果对放电信号进行处置，即对该放电信号进行 剔除或者存储，实现对伪局部放电信号的剔除，该处理过程如下：

初步的，基于放电信号的幅值进行分析处理，具体来说，通过下面的方 案对放电信号进行处理：

首先，对放电信号进行幅值分析，从而得到该放电信号的幅值，对幅值 进行计算，判断该幅值是否存在明显突变。然后，如果该放电信号的幅值存 在明显突变，具体来说是根据时间窗口进行放电数据总时间统计，即计算 T_i-δt到T_i+δt时刻之间出现异常数据的总放电时长T。同时引入T_i-δt 时刻之前的局部放电数据平均值

及平均放电次数

若

且

此时认为局部放电数据发生了突变，则判定其不属于局部放电信号， 并将该放电信号予以剔除；如果该幅值不存在明显突变，则执行后续的处理。

上述中的平均放电次数和平均放电峰值计算如下：

平均放电次数：

平均放电峰值：

进一步的，基于该放电信号的特征数据对将该初步分析处理的放电信号 进行分析处理，具体来说，通过下面的方案对放电信号进行处理：

首先，基于相应的特征库对于经过幅值分析没有做剔除的放电信号进行 特征提取，从中提取出相应的特征数据；然后，将该特征数据输入预先训练 的识别模型进行匹配分析；最后，如果不匹配且放电类型不具有典型局部放 电类型特征，则将该放电信号予以剔除，反之则对该放电信号以数据形式予 以存储。在存储的基础上，可以基于用户的需要进行后续的二次分析或者图 谱显示。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种GIS设备开关动作的干 扰信号处理方法，具体为当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号时， 提取辅助开关节点信号中的时间数据；以时间数据为参考点确定筛选窗口； 对筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将放电信号予以剔除 或者存储。这样一来，通过二次筛选处理后就能够将伪局部放电信用予以剔 除，从而避免误报的发生。

实施例二

图3a为本申请实施例的一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置的框 图。

如图3a所示，本实施例的干扰信号处理方法基于图1所示的局部放电检 测装置实现，用于对待监测GIS设备在开关时有可能产生的干扰信号进行处 理，以避免产生***产生误报，该干扰信号处理装置包括数据提取模块10、 窗口确定模块20和数据处理模块30。

数据提取模块用于提取辅助开关节点中的时间数据。

即在待监测GIS设备进行分、合闸操作时，该GIS设备的内部会产生相应 的电磁波信号，此时接收相应辅助开关产生的辅助开关节点信号并对其进行 处理，从中提取出时间数据T_i，该时间数据反映该GIS设备进行分、合闸操作 的时间点。

窗口确定模块用于根据上述时间数据确定筛选窗口。

在得到上述时间数据后，以该时间数据为参考点确定时间窗口。该模块 包括时长获取单元21和窗口计算单元21，如图3b所示。

时长获取单元用于通过查阅相关设备的主要技术参数，得到该待监测GIS 设备的分、合闸时长，或者说分、合闸时间δ_t。

窗口计算单元用于以该参考点为中心向前向后各延长相应分/合闸时长， 得到一个时间区间(T_i-δ_t，T_i+δ_t)，将该时间区间作为该筛选窗口。分/合 闸时长指的是分闸时长或者合闸时长。

数据处理模块用于根据该筛选窗口对放电信号进行处理。

在得到上述放电信号和时间窗口的基础上，借助该时间窗口对该放电信 号进行筛选处理，即对该放电信号进行剔除或者存储，实现对伪局部放电信 号的剔除，该模块包括第一处理单元31和第二处理单元32，如图3c所示。

第一处理单元用于对采集到的局部放电数据进行幅值分析，具体来说， 该第一处理单元包括幅值计算子单元311和第一处置子单元312，如图3d所 示。

幅值计算子单元用于对放电信号进行幅值分析，从而得到该放电信号的 幅值，判断该幅值是否存在明显突变。如果该放电信号的幅值存在明显突变， 具体来说是根据时间窗口进行放电数据总时间统计，即计算T_i-δt到T_i+δt 时刻之间出现异常数据的总放电时长T。同时引入T_i-δt时刻之前的局部放 电数据平均值

及平均放电次数

若

且

第一处置子单元 则认为局部放电数据发生了突变，则判定其不属于局部放电信号，并将该放 电信号予以剔除；如果该幅值不存在明显突变，则执行后续的处理。

上述中的平均放电次数和平均放电峰值计算如下：

平均放电次数：

平均放电峰值：

第二处理单元用于基于该放电信号的特征数据对经初步分析处理的放电 信号进行再处理，具体来说，该单元包括特征提取子单元321、匹配处理子单 元322和第二处理子单元323，如图3e所示。

特征提取子单元用于基于相应的特征库对经过幅值分析没有做剔除的放 电信号进行特征提取；匹配处理子单元用于将该特征数据输入预先训练的识 别模型进行匹配分析；第二处理子单元用于如果不匹配且不具有典型局部放 电类型特征的，则将该放电信号予以剔除，反之则对该放电信号以数据形式 予以存储。在存储的基础上，可以基于用户的需要进行后续的二次分析或者 图谱显示。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种GIS设备开关动作的干 扰信号处理装置，具体用于当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号时， 提取辅助开关节点信号中的时间数据；以时间数据为参考点确定筛选窗口； 对筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将放电信号予以剔除 或者存储。这样一来，通过二次筛选处理后就能够将伪局部放电信用予以剔 除，从而避免误报的发生。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明 的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见 即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装 置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全 软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例 可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质 (包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产 品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(***)、和计算 机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实 现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图 中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专 用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一 个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指 令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终 端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流 程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备 上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算 机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于 实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定 的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦 得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以， 所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有 变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语 仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术 语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包 括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还 包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者 终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……” 限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中 还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个 例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助 理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据 本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种GIS设备开关动作的干扰信号处理方法，其特征在于，所述处理方法包括步骤：

当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号时，提取所述辅助开关节点信号中的时间数据；

以所述时间数据为参考点确定筛选窗口；

对所述筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将所述放电信号予以剔除或者存储。

2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述以所述时间数据为参考点确定筛选窗口，包括步骤：

获取所述待监测GIS设备的分/合闸时长；

以所述参考点为中心向前和向后各延长所述分/合闸时长，得到所述筛选窗口。

3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述对所述筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将所述放电信号予以剔除或者存储，包括步骤：

根据所述放电信号的进行幅值分析处理；

对经过所述幅值分析处理的放电信号进行特征筛选处理。

4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，根据所述放电信号进行幅值分析处理，包括步骤：

对所述放电信号进行幅值分析，得到所述放电信号的幅值；

如果所述放电信号的幅值存在明显突变，则将所述放电信号予以剔除，并输出干扰信号预警信息。

5.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述对经过所述幅值分析处理的放电信号进行特征筛选处理，包括：

对所述放电信号进行特征提取，得到特征数据；

所述特征数据进行特征匹配；

如果所述特征数据不匹配，则将所述放电信号予以删除，如果匹配则将所述放电信号进行存储。

6.一种GIS设备开关动作的干扰信号处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：

数据提取模块，被配置为当接收到待监测GIS设备的辅助开关节点信号时，提取所述辅助开关节点信号中的时间数据；

窗口确定模块，被配置为以所述时间数据为参考点确定筛选窗口；

数据处理模块，被配置为对所述筛选窗口内的放电信号进行筛选处理，根据筛选结果将所述放电信号予以剔除或者存储。

7.如权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述窗口确定模块包括：

时长获取单元，被配置为获取所述待监测GIS设备的分/合闸时长；

窗口计算单元，被配置为以所述参考点为中心向前和向后各延长所述分/合闸时长，得到所述筛选窗口。

8.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述数据处理模块包括：

第一处理单元，被配置为根据所述放电信号的进行幅值分析处理；

第二处理单元，被配置为对经过所述幅值分析处理的放电信号进行特征筛选处理。

9.如权利要求8所述的处理装置，其特征在于，所述第一处理单元包括：

幅值计算子单元，被配置为对所述放电信号进行幅值分析，得到所述放电信号的幅值；

第一处理子单元，被配置为如果所述放电信号的幅值存在明显突变，则将所述放电信号予以剔除，并输出干扰信号预警信息。

10.如权利要求9所述的处理装置，其特征在于，所述第二处理单元包括：

特征提取子单元，被配置为对所述放电信号进行特征提取，得到特征数据；

匹配处理子单元，被配置为所述特征数据进行特征匹配；

第二处理子单元，被配置为如果所述特征数据不匹配，则将所述放电信号予以删除，如果匹配则将所述放电信号进行存储。

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