[发明专利]局放源定位装置与方法

说明书

本发明提供了一种局放源定位装置与方法，涉及电力系统领域。该局放源定位装置与方法，首先通过对局放源产生的电磁波信号进行时频变换，得到该电磁波在时频平面上的能量密度分布谱；然后利用边缘特征提取算法提取能量密度分布谱的边缘特征；再依据预设定的在边缘特征可分辨的最小速度、可分辨最晚的边缘点的时间坐标以及预设定的调节常数因子计算超高频传感器到局放源的轴向距离，然后将时频平面上的边缘特征、多个尖峰的幅值及每个幅值对应的位置坐标输入预先训练得到的支持向量机，从而获得超高频传感器与局放源的相对圆周角，并且该方式对局放源的定位非常精确，并且工作过程简单，节省人力成本。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种局放源定位装置与方法。

背景技术

气体封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear，GIS)是将高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备都集成到金属密闭腔体内的一种电力设备，内部充有六氟化硫(SF6)作为绝缘介质与灭弧气体。由于GIS灭弧性能好、结构紧凑、可靠性高、检修周期长等优点，近几十年已经成为电力系统中最重要的设备之一，GIS状态的优劣关系到整个电力系统的安全稳定运行。但是在制造、运输、现场装配、实际运行等环节中难以避免的会存在绝缘缺陷，一方面，绝缘缺陷在高电压的作用下会产生局部放电(PartialDischarge,PD)现象，另一方面，局部放电(简称局放)又会使绝缘状态进一步劣化，直至绝缘完全击穿。所以，通过监测GIS内部的局部放电，可以用来评估GIS的绝缘状态，预先发现内部的绝缘缺陷，避免事故的发生。局部放电源的定位是局放监测的重要目的，它对于电力设备的状态监测有着重要意义，能够指导合理安排检修，节省大量人力物力。

现有技术中的局部放电源的定位方式与装置，由于局放产生的超高频(Ultra-high Frequency，UHF)信号的峰峰值Vpp在传播过程中是衰减的，这是由于随着距离的增加TE模与TEM模因为速度不同导致的叠加效应减弱，信号的峰峰值Vpp呈下降趋势。但是这并不是唯一的原因，传播路径上信号经过盆式绝缘子，也会对信号造成衰减，而且信号的峰峰值Vpp与局放源的视在放电量大小也密切相关。所以仅凭信号的峰峰值Vpp或者UHF信号脉冲幅值的变化来判断局放源的位置的精确度很低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种局放源定位装置与方法，以改善上述问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种局放源定位装置，所述局放源定位装置包括：

信号接收单元，用于接收超高频传感器发送的采集到的局放源产生的电磁波信号；

时频变换单元，用于对所述电磁波信号进行时频变换，得到该电磁波在时频平面上的能量密度分布谱；

特征提取单元，用于利用边缘特征提取算法提取能量密度分布谱的边缘特征；

距离计算单元，用于依据预设定的在边缘特征可分辨的最小速度、可分辨最晚的边缘点的时间坐标以及预设定的调节常数因子计算超高频传感器到局放源的轴向距离；

圆周角获得单元，用于将时频平面上的边缘特征、多个尖峰的幅值及每个幅值对应的位置坐标输入预先训练得到的支持向量机，从而获得超高频传感器与局放源的相对圆周角。

第二方面，本发明实施例一种局放源定位方法，其特征在于，所述局放源定位方法包括：

接收超高频传感器发送的采集到的局放源产生的电磁波信号；

对所述电磁波信号进行时频变换，得到该电磁波在时频平面上的能量密度分布谱；

利用边缘特征提取算法提取能量密度分布谱的边缘特征；

依据预设定的在边缘特征可分辨的最小速度、可分辨最晚的边缘点的时间坐标以及预设定的调节常数因子计算超高频传感器到局放源的轴向距离；