一種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法

2023-06-04 12:05:06

一種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其包括步驟：（1）對應一個放電源，在該放電源的三維空間周圍的不同位置點設置至少四個電磁波傳感器，所述電磁波傳感器接收放電源放電產生的電磁波信號；（2）同步採集各電磁波傳感器接收到的電磁波信號的最大峰值；（3）根據模型確定放電源的位置。
【專利說明】—種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一种放電源的定位方法，尤其涉及一種用於變電站放電源的定位方法。
【背景技術】
[0002]在電力設備的運行過程中，絕緣故障是最常見的故障之一。通常電力設備在發生絕緣故障之前都會有一個逐漸發展的局部放電過程。隨著局部放電的加劇，最終導致絕緣擊穿而引發電力設備的絕緣故障。如果在放電過程中能夠對運行設備進行監測和診斷，及時發現放電信號，並對放電源的位置進行定位，及早對導致局部放電的缺陷進行處理，就能有效地避免絕緣擊穿故障的發生，並制定具有針對性的檢修處理方案，以減少停電時間，提高檢修效率。
[0003]近年來，電磁波法是檢測局部放電的一種新方法。在電力設備發生放電的過程中會輻射出寬頻帶電磁波信號，電磁波法就是利用了電磁波傳感器接收到的射頻電磁波信號來檢測放電，由於電磁波在空氣中的傳播速度近似光速，通過該種方法可以用來計算獲得局部放電源的位置。常用的方法是安裝一組超寬帶傳感器用以接收放電源輻射出的電磁波信號，通過對傳感器陣列接收到的信號進行分析處理，得到信號時延序列，基於時延的定位方程組求解即可得到放電源的準確位置。由於得到準確的時延序列是電磁波法的基礎，其具有較高的精度，因此，目前電磁波法在局部放電源檢測領域已得到了不少的應用。然而，該方法要求傳感器及信號採集系統之間保持精確的時間同步，並且要求信號採集系統具有較高的採樣率。在實際應用中電源輻射電磁場會產生衰減，故在信噪比較低的情況下，採用現有的電磁波法會面臨著信號時延計算的困難，這會給放電源的定位帶來較大的誤差，有時甚至無法定位放電源。
[0004]由此可見，現有的電磁波法一方面對採集設備提出了較高的要求，另一方面在信噪比較低的情況下存在著較大的定位誤差，因而，工作人員有時很難準確地判斷局部放電的位置所在，從而難以對產生放電的缺陷進行及時處理，最終致使電力設備發生絕緣故障。為了能夠在實際的信噪比較低的情況下，獲得準確的局部放電源位置，需要尋找一種考慮到放電源輻射電磁場的衰減傳播特性的定位方法，以實現對於放電源位置的確定。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其針對現有的電磁波法的不足，旨在提供一種在信噪比較低的情況下，定位誤差較小且無需計算信號時延的放電源定位方法。
[0006]本發明所述的技術方案考慮了放電源輻射電磁場的衰減傳播特性，並以此為理論基礎建立三維坐標系，獲得傳感器接收到的電磁波信號的峰值與放電源及傳感器位置之間的關係，該定位方法只需要提取電磁波接收信號的最大峰值，而不需要計算信號的時延。在信噪比較低的情況下，提取信號的最大峰值相較於計算信號時延更為簡單可行，同時更能準確地定位放電源位置。
[0007]為了實現上述目的，本發明提出了一種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其包括步驟:
[0008](I)對應一個放電源，在該放電源的三維空間周圍的不同位置點設置至少四個電磁波傳感器，所述電磁波傳感器接收放電源放電產生的電磁波信號；
[0009](2)同步採集各電磁波傳感器接收到的電磁波信號的最大峰值；
[0010](3)根據下述模型確定放電源的位置:
【權利要求】
1.一種基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其特徵在於，包括步驟: (1)對應一個放電源，在該放電源的三維空間周圍的不同位置點設置至少四個電磁波傳感器，所述電磁波傳感器接收放電源放電產生的電磁波信號； (2)同步採集各電磁波傳感器接收到的電磁波信號的最大峰值； (3)根據下述模型確定放電源的位置:
2.如權利要求1所述的基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其特徵在於，所述步驟(1)和步驟(2)之間還包括前置信號調理步驟:對電磁波傳感器接收到的電磁波信號進行放大和峰值保持。
3.如權利要求1所述的基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其特徵在於，採用的所述電磁波傳感器為射頻電磁波傳感器。
4.如權利要求1所述的基於電磁波檢測的變電站放電源定位方法，其特徵在於，在所述步驟(2)中，採用多通道數據同步採樣單元同步採集各電磁波傳感器接收到的電磁波信號的最大峰值。
【文檔編號】G01R31/12GK103592584SQ201310583202
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】張春龍, 王吉文, 劉瑞芳, 李燕, 張雷, 趙磊, 邢豔, 馬坤明, 李德超 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司亳州供電公司