[发明专利]一种基于暂态地电压和特高频的检测开关柜缺陷的方法

说明书

本发明涉及一种基于暂态地电压和特高频的检测开关柜缺陷的方法，分别采用暂态地电压检测法和特高频检测法对开关柜进行检测，分别获得相应的相位‑幅值图和脉冲电流波形图；获得的相位‑幅值图的特征参数；利用人工神经网络对局放信号的幅值‑相位散点图的特征参数进行识别；利用sift特征算法对放电脉冲波形的特征图进行匹配；根据两种方法的权重分别给出两种方法下权衡局放信号的幅值‑相位散点图、局部放电脉冲波形的结果、建议结果及其可靠度。本发明将暂态地电压检测法和特高频检测法结合在一起，通过局放信号的幅值‑相位散点图与局部放电脉冲波形相结合进行判定，能够有效地降低由于个体差异带来的认为误差，提高了识别的准确度。

技术领域

本发明属于电力开关柜技术领域，尤其是一种基于暂态地电压和特高频的检测开关柜缺陷的方法。

背景技术

电力开关柜在长时间运行的情况下或者高温超载运行的条件下，会出现不同程度地局部放电现象。长期的局部放电可能加剧绝缘老化，导致绝缘击穿，影响开关柜的正常运行，严重时会导致开关柜爆炸，造成用户停电，影响配网供电可靠性，甚至造成严重事故。

开关柜局部放电检测可有效避免绝缘事故。局放常用检测方法包括：特高频检测法(UHF)、地电波检测(TEV)和超声波检测等方法。

TEV法检测到的信号的频谱主要集中在3～80MHz之间,高频分量(150MHz以上)较少。然而，由于地电波检测技术是EA Technology的研究人员发明的，国内对地电波技术的研究仍处于初级阶段，并且国外的开关柜的数据库不一定适用与国内设备，且国内的运行场所电磁环境复杂，英国EA Technology公司的检测设备在用于我国的开关柜时，存在误判现象。

特高频检测法(UHF)基本原理是通过UHF传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波(300MHz≤f≤3GHz)信号进行检测，从而判断设备局部放电状况，实现绝缘状态的判断。由于现场的电晕干扰频率主要集中在300MHz以下，UHF法能有效地避开电晕干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，但也有一定的局限性，比如丢失了局放的低频段，无法对局放定量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理且准确度高的基于暂态地电压和特高频的检测开关柜缺陷的方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于暂态地电压和特高频的检测开关柜缺陷的方法，包括以下步骤：

步骤1、分别采用暂态地电压检测法和特高频检测法对开关柜缺陷的三种缺陷模型进行检测，分别获得相应的相位-幅值图和脉冲电流波形图；

步骤2、利用分形理论提取暂态地电压检测法和特高频检测法获得的相位-幅值图的特征参数；

步骤3、利用人工神经网络对局放信号的幅值-相位散点图的特征参数进行识别，得出暂态地电压检测法和特高频检测法对三种缺陷检测的准确度；

步骤4、利用sift特征算法提取暂态地电压检测法和特高频检测法的三种缺陷类别的局放脉冲波形的放电类别特征；依据sift算法提取的暂态地电压检测法和特高频检测法的三种缺陷放电类别特征对剩余的实验样本进行匹配，得出两种检测方法对各种缺陷类别识别的准确度；

步骤5、定义任一种方法识别某种缺陷的权重和任一种方法下分别利用相位-幅值图、脉冲波形图识别某种缺陷的权重；

步骤6、根据上述两种方法的权重，分别给出两种方法下权衡局放信号的幅值-相位散点图、局部放电脉冲波形的结果、建议结果及其可靠度。

所述开关柜缺陷的三种缺陷包括针板缺陷、气隙缺陷和悬浮缺陷。

所述幅值-相位的特征参数包括盒维数、信息维数和空缺率。