[发明专利]一种GIS局放检测外部干扰信号排除方法

说明书

一种GIS局放检测外部干扰信号排除方法，所述方法利用UHF局放检测设备接收待测GIS设备内部局部放电产生的UHF信号，获取工频周期信号与完整的脉冲信号，通过识别放电周期信号相位特征与放电脉冲信号分形特征，判断UHF信号是GIS外部干扰信号还是内部放电信号。本发明适用于排除GIS设备UHF局放检测外部干扰信号。

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)局部放电(简称局放)检测外部干扰排除方法，属GIS设备运行维护检修技术领域。

背景技术

GIS设备因具有占地面积小、可靠性高、维护工作量少等优点被广泛应用于高压输电领域。但是从运行情况来看，故障和事故仍然不可避免。其原因主要包括：(1)GIS设备制造工艺参差不齐以及运输、现场装配不良等原因，导致部分投运的GIS存在绝缘缺陷；(2)运行中部件老化、操作引起部件移位等因素。局部放电信号包含丰富的绝缘状态信息，不仅能检测到GIS制造与安装过程中造成的缺陷，而且还可预测绝缘故障的发生及严重程度。近年来，通过特高频(简称UHF)检测法对GIS设备进行局部放电带电检测，已经成为排查GIS安全隐患的重要手段。

但在现场，特别是户外变电站，仍有较多干扰，严重影响GISUHF局放检测效果。外部干扰主要分为两大类，第一类是非放电类干扰，主要包括雷达信号、手机信号、日光灯干扰及发动机干扰；第二类是放电类干扰，主要包括空气中电晕放电和悬浮放电。

目前，干扰信号主要排除手段有屏蔽法、背景干扰测量法和滤波法。屏蔽法方式简单，但外部信号仍可通过其他非金属屏蔽盆式绝缘子进入，抗干扰效果有限制；背景干扰测量法可能使检测灵敏度降低或导致误消除，一般仅作为参考使用；滤波器法虽然可以滤除外部非放电类干扰，但无法滤除外部放电类干扰。

发明内容

本发明的目的是，为了有效排除GIS设备UHF局部放电检测过程中存在的外部干扰信号，提高检测有效性，公开一种GIS局放检测外部干扰信号排除方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种GIS局放检测外部干扰信号排除方法，所述方法利用UHF局放检测设备获取被测GIS设备UHF放电信号，通过识别UHF工频周期信号相位特征与脉冲信号分形特征，排除GIS外部干扰信号。

所述UHF局放检测设备获取待测GIS设备100ms(即5个工频周期)局放周期信号，分析其相位特征，若周期信号不存在相位特征，则直接判断为外部非放电类干扰信号；若周期信号存在相位特征，则判断UHF信号为内部或外部放电信号。

所述UHF脉冲信号分形特征的提取方法包括UHF脉冲信号多尺度分解、多尺度分维数提取及特征量降维三个步骤。所述多尺度分解可以采用小波包变换实现；所述多尺度分维数可采用改进差盒计数法计算小波包多尺度分解系数的网格维数得到；所述特征量降维可通过线性判别分析方法实现。

一种GIS局放检测外部干扰信号排除方法的具体步骤如下：

(1)获取SF6中金属颗粒放电、悬浮放电、气隙放电、尖端放电、空气中电晕放电及悬浮放电UHF信号完整脉冲波形，提取6类放电脉冲波形分形特征，建立放电特征数据库；

(2)在检测现场利用UHF局放检测装置获取待测GIS设备100ms(即5个工频周期)局放周期信号，若周期信号不存在相位特征，则直接判断为外部非放电类干扰信号；若周期信号存在相位特征，则判断为内部或外部放电信号，并转至步骤3；

(3)利用UHF局放检测装置获取待测GIS设备局部放电完整的UHF脉冲信号波形，提取脉冲信号的分形特征；所述UHF脉冲信号分形特征的提取方法包括UHF脉冲信号多尺度分解、多尺度分维数提取及特征量降维三个步骤；所述多尺度分解可以采用小波包变换实现；所述多尺度分维数可采用改进差盒计数法计算小波包多尺度分解系数的网格维数得到；所述特征量降维可通过线性判别分析方法实现；