CN114878990A - 一种gis局部放电诊断***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及GIS局部放电在线监测技术领域，公开了一种GIS局部放电诊断***及方法，该***包括特高频智能终端、数据接入装置和局放诊断平台，特高频智能终端测量局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，多个以串联方式依次连接的特高频智能终端构成一条独立的监测支路，所述监测支路设置有多条；数据接入装置汇集多条监测支路上所有特高频智能终端的局放监测数据，并传输至局放诊断平台；局放诊断平台基于局放信号的局放图谱，确定局放类型及发生概率。本申请的特高频智能终端以串联方式依次连接，这种串联的连接结构使得GIS局部放电诊断***能够在很短的时间完成一次***的监测，在很大程度上节约了时间成本，提高了***监测效率。
Description
技术领域
本申请涉及GIS局部放电在线监测技术领域，尤其涉及一种GIS局部放电诊断***及方法。
背景技术
GIS（GAS insulated SWITCHGEAR，气体绝缘组合电器）具有占地体积小、维护方便、可靠性高以及环境友好等特点，在电力***中应用广泛。但在GIS的制造、安装和运行过程中，可能存在各种问题，如GIS管道内金属微粒、绝缘子缺陷、表面污秽等，将导致GIS出现局部放电等缺陷或故障。根据GIS运行统计数据，局部放电是GIS最为常见的绝缘缺陷，极易造成GIS故障停运，从而威胁电力***的安全稳定运行。由于对GIS设备的全面检修存在工作量大、停电范围广、经济损耗大等诸多问题，因此GIS局部放电监测和故障诊断在电力行业具有重要意义。
现有GIS局部放电在线监测技术，大多基于高频、特高频及超声波等信号，即通过高频、特高频或超声波传感器实时监测GIS运行情况，并根据传感器监测结果判断GIS内部是否存在局部放电。无论基于上述何种信号的GIS局放在线监测技术，现有监测方法或***均采用传感器并联的连接形式，即***中各传感器间相互独立，且均通过信号线与***主机直接相连，实现各传感器的供电及其与***的数据传输。但是采用上述并联式连接结构的GIS局放监测方式，时间成本高昂，严重影响***监测效率。
发明内容
本申请公开了一种GIS局部放电诊断***及方法，以解决现有技术中采用并联式连接结构的GIS局放监测方式，时间成本高昂，严重影响***监测效率的技术问题。
本申请第一方面公开了一种GIS局部放电诊断***，包括特高频智能终端、数据接入装置和局放诊断平台；
特高频智能终端用于获取局放监测数据，所述局放监测数据为局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，多个以串联方式依次连接的特高频智能终端构成一条独立的监测支路，所述监测支路设置有多条，各条监测支路分别连接所述数据接入装置；
数据接入装置用于获取所有监测支路上所有特高频智能终端获取的局放监测数据，并传输至局放诊断平台；
局放诊断平台用于根据获取的局放监测数据，形成局放图谱，并根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率。
可选的，所述特高频智能终端集成特高频局部放电传感器和数据采集单元，数据采集单元用于控制特高频局部放电传感器获取局放监测数据。
可选的，针对任一条监测支路，各特高频智能终端中的特高频局部放电传感器之间通过POE伸缩网线以串联方式依次连接。
可选的，所述局放监测数据包括局放信号时间、幅值和相位特征。
可选的，所述局放图谱包括三维PRPD图谱、三维PRPS图谱和累计PRPD图谱。
可选的，所述根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率，包括：结合所述局放图谱和局放维度特征，确定局放类型及发生概率。
可选的，所述局放维度特征包括：放电幅值水平、脉冲次数、短期上升趋势、长期发展趋势和放电位置。
可选的，在局放诊断平台确定局放类型及发生概率之后，所述数据接入装置还用于根据所述局放类型及发生概率，判断是否出现局部放电现象，若是，则发出报警信号。
可选的，还包括自动卷线电源线，所述自动卷线电源线分别连接所述特高频智能终端、所述数据接入装置和所述局放诊断平台。
本申请第二方面公开了一种GIS局部放电诊断方法，包括：
获取局放监测数据
根据所述局放监测数据，确定局放图谱；
根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率。
本申请涉及GIS局部放电在线监测技术领域，公开了一种GIS局部放电诊断***及方法，该***包括特高频智能终端、数据接入装置和局放诊断平台，特高频智能终端测量局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，多个以串联方式依次连接的特高频智能终端构成一条独立的监测支路，所述监测支路设置有多条，各条监测支路分别连接所述数据接入装置；由数据接入装置汇集多条监测支路上所有特高频智能终端的局放监测数据，并将局放监测数据传输至局放诊断平台；局放诊断平台基于局放信号的局放图谱，确定局放类型及发生概率。本申请的特高频智能终端以串联方式依次连接，这种串联的连接结构使得GIS局部放电诊断***能够在很短的时间完成一次***的监测，在很大程度上节约了时间成本，提高了***监测效率，同时串联的连接结构在数据采集方式上也很大程度的减少了***的计算量，缩短了数据采集的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种GIS局部放电诊断***的设计示意图；
图2为本申请实施例提供的一种GIS局部放电诊断***的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种GIS局部放电诊断方法的工作流程示意图。
图示说明：
其中，1-特高频局部放电传感器，2-数据采集单元，3-POE伸缩网线，4-数据接入装置，5-局放诊断平台，6-监测柜，7-自动卷线电源线，8-通信光纤。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的***和方法的示例。
为了解决现有技术中，采用并联式连接结构的GIS局放监测方式，时间成本高昂，严重影响***监测效率的技术问题，本申请通过以下实施例公开了一种GIS局部放电诊断***及方法。
参见图1和图2，本申请第一实施例公开了一种GIS局部放电诊断***，包括特高频智能终端、数据接入装置4和局放诊断平台5。监测柜6主要由自动卷线电源线7、数据接入装置4和局放诊断平台5组成。多台监测柜6可以通过通信光纤8相互连接，可以扩大现场在线监测范围。
特高频智能终端用于获取局放监测数据，所述局放监测数据为局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，多个以串联方式依次连接的特高频智能终端构成一条独立的监测支路，所述监测支路设置有多条，各条监测支路分别连接所述数据接入装置4。
进一步的，所述特高频智能终端集成特高频局部放电传感器1和数据采集单元2，数据采集单元2用于控制特高频局部放电传感器1获取局放监测数据。。
进一步的，针对任一条监测支路，各特高频智能终端中的特高频局部放电传感器1之间通过POE伸缩网线以串联方式依次连接。
具体来说，特高频智能终端通过POE伸缩网线3以串联方式依次连接，构成一条独立的监测支路，并最终连接至数据接入装置4，相互串联的特高频智能终端可以通过POE伸缩网线3连接到数据接入装置4，由数据接入装置4汇集多条监测支路上所有特高频智能终端的局放监测数据。POE伸缩网线3实现特高频智能终端的供电及与其与数据接入装置4间的信号传输。POE伸缩网线3的应用方便了GIS局放监测时繁杂的线材整理，避免混乱的线材对局放监测信号的影响。
在本申请的部分实施例中，任一条监测支路的特高频智能终端的连接数量为六个，现场可根据应用情况增减。
在本申请的部分实施例中，所述监测支路为五个，现场可根据应用情况增减。
进一步的，所述局放监测数据包括局放信号时间、幅值和相位特征。
具体来说，在变电站GIS局部放电监测段设置GIS局部放电诊断***，根据现场经验在GIS外壁安装特高频智能终端，确保监测范围覆盖整个监测段，同时设置一个特高频局部放电传感器1在背景用来区分特高频局部放电传感器1背景噪声，随后调试特高频智能终端灵敏度，保证***运行稳定。采用由特高频局部放电传感器1与数据采集单元2集成的特高频智能终端测量局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，采集并记录局放信号时间、幅值及相位特征。
***启动后，每个特高频智能终端通过数据采集单元2控制，对特高频局部放电传感器1的工作时间内的波形信号、幅值信号以及相位特征进行实时采集与记录，同时记录好每个传感器的编号和采集时间，能够在信号分析时对传感器进行有效区分。
数据接入装置4用于获取所有监测支路上所有特高频智能终端获取的局放监测数据，并传输至局放诊断平台5。
具体来说，数据接入装置4通过有线或无线方式将局放监测数据传输至局放诊断平台5，形成局放信号的三维PRPD图谱、三维PRPS图谱及累计PRPD图谱。
局放诊断平台5用于根据获取的局放监测数据，形成局放图谱，并根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率。
进一步的，所述局放图谱包括三维PRPD图谱、三维PRPS图谱和累计PRPD图谱。
进一步的，所述根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率，包括：
结合所述局放图谱和局放维度特征，确定局放类型及发生概率。
在本申请的部分实施例中，所述局放维度特征包括：放电幅值水平、脉冲次数、短期上升趋势、长期发展趋势和放电位置。根据所述局放图谱，综合放电幅值水平、脉冲次数、短期上升趋势、长期发展趋势、放电位置等多维度特征，确定局放类型及发生概率。
具体来说，局放诊断平台5基于局放信号的三维PRPD图谱、三维PRPS图谱及累计PRPD图谱，综合放电幅值水平、脉冲次数、短期上升趋势、长期发展趋势、放电位置等多维度特征，判断并输出其局放类型及发生概率。
进一步的，在局放诊断平台5确定局放类型及发生概率之后，所述数据接入装置4还用于根据所述局放类型及发生概率，判断是否出现局部放电现象，若是，则发出报警信号。
特高频局部放电传感器1采集的信号通过POE伸缩网线3传输给数据接入装置4，随后数据接入装置4将整理好的数据发送给局放诊断平台5，GIS局放诊断***中所述特高频智能终端、所述数据接入装置4和所述局放诊断平台5均通过自动卷线电源线7连接电源，其中数据接入装置4中包含4G/5G路由器，可以将分析处理好的数据通过无线传输的方式发送给数据中心，若发现有局部放电现象将报警信号传送给现场工作人员，避免GIS故障的进一步发展，影响电力***的稳定运行，实现对GIS设备运行状况的动态监测。该GIS局部放电诊断***可以在一段时间内对GIS设备进行连续监测，并对故障进行动态监测。
进一步的，GIS局部放电诊断***由自动卷线电源线7完成供电，自动卷线电源线7的设计方便GIS在线监测现场繁杂的线材整理。
本申请上述实施例公开的一种GIS局部放电诊断***，包括特高频智能终端、数据接入装置4和局放诊断平台5，特高频智能终端测量局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，多个以串联方式依次连接的特高频智能终端构成一条独立的监测支路，所述监测支路设置有多条，各条监测支路分别连接所述数据接入装置4；由数据接入装置4汇集多条监测支路上所有特高频智能终端的局放监测数据，并将局放监测数据传输至局放诊断平台5；局放诊断平台5基于局放信号的局放图谱，确定局放类型及发生概率。本申请的特高频智能终端以串联方式依次连接，这种串联的连接结构使得GIS局部放电诊断***能够在很短的时间完成一次***的监测，在很大程度上节约了时间成本，提高了***监测效率，同时串联的连接结构在数据采集方式上也很大程度的减少了***的计算量，缩短了数据采集的成本。
与传统监测方法中传感器并联连接方式不同，该***以特高频局部放电传感器1串联连接方式为基础，可极大程度降低传感器连接成本，提升现场局放监测效率。相比较传统的移动式局部放电监测装置，基于该方法设计而成的局放监测***具备如下特点：传感器监测装置更小型化、模块化、标准化，具备快速移动、快速部署、快速接入功能；支持监测数据通过电力专网接入内网，实现平台监测数据的无缝对接；具备成本低廉、轻便小巧及布置方便等优势，更加适用于不同变电站间的共享使用，既降低了GIS设备风险监测成本，又能够有效降低设备故障率，十分适合现场推广应用。
以下为本申请实施例提供的方法实施例，对于本申请方法实施例中未详细公开的内容，请参见本申请***实施例。
本申请第二实施例公开了一种GIS局部放电诊断方法，参见图3所示的工作流程示意图，所述GIS局部放电诊断方法包括：
步骤S1，获取局放监测数据。
步骤S2，根据所述局放监测数据，确定局放图谱。
步骤S3，根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种GIS局部放电诊断***，其特征在于，包括特高频智能终端、数据接入装置和局放诊断平台；
特高频智能终端用于获取局放监测数据，所述局放监测数据为局部放电脉冲电流产生的电磁波信号，多个以串联方式依次连接的特高频智能终端构成一条独立的监测支路，所述监测支路设置有多条，各条监测支路分别连接所述数据接入装置；
数据接入装置用于获取所有监测支路上所有特高频智能终端获取的局放监测数据，并传输至局放诊断平台；
局放诊断平台用于根据获取的局放监测数据，形成局放图谱，并根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率。
2.根据权利要求1所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，所述特高频智能终端集成特高频局部放电传感器和数据采集单元，数据采集单元用于控制特高频局部放电传感器获取局放监测数据。
3.根据权利要求2所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，针对任一条监测支路，各特高频智能终端中的特高频局部放电传感器之间通过POE伸缩网线以串联方式依次连接。
4.根据权利要求1所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，所述局放监测数据包括局放信号时间、幅值和相位特征。
5.根据权利要求1所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，所述局放图谱包括三维PRPD图谱、三维PRPS图谱和累计PRPD图谱。
6.根据权利要求1所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，所述根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率，包括：
结合所述局放图谱和局放维度特征，确定局放类型及发生概率。
7.根据权利要求6所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，所述局放维度特征包括：放电幅值水平、脉冲次数、短期上升趋势、长期发展趋势和放电位置。
8.根据权利要求1所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，在局放诊断平台确定局放类型及发生概率之后，所述数据接入装置还用于根据所述局放类型及发生概率，判断是否出现局部放电现象，若是，则发出报警信号。
9.根据权利要求1所述的GIS局部放电诊断***，其特征在于，还包括自动卷线电源线，所述自动卷线电源线分别连接所述特高频智能终端、所述数据接入装置和所述局放诊断平台。
10.一种GIS局部放电诊断方法，其特征在于，包括：
获取局放监测数据
根据所述局放监测数据，确定局放图谱；
根据所述局放图谱，确定局放类型及发生概率。
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|---|---|---|---|---|
| CN115469198A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-13 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种高置信度的局部放电联合检测方法及检测*** |
| CN115791928A (zh) * | 2022-09-01 | 2023-03-14 | 国网山东省电力公司菏泽供电公司 | 一种用于gis中sf6气体分解产物在线检测***及方法 |
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| CN115469198B (zh) * | 2022-09-28 | 2023-11-10 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种高置信度的局部放电联合检测方法及检测*** |
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