[发明专利]GIL故障暂态地电位升波形特征时刻提取方法、系统及介质

说明书

GIL故障暂态地电位升波形特征时刻提取方法、系统及介质，提取方法提出了利用在GIL出线套管附近的外部壳体上设置暂态地电位升测点，获取高压GIL绝缘故障时在套管端部所产生的暂态地电位升波形。利用Mexican Hat函数作为母小波对暂态地电位升波形进行连续小波变换，并通过频率搜索获得最大瞬时频率曲线，然后提取最大瞬时频率曲线的局部极大值，将第一个和第二个局部极大值所对应的特征时刻对应暂态电压第一次和第二次到达GIL端部的时间，因此可用于故障精确定位。该方法在高压GIL故障暂态地电位升波形起始特征时刻提取过程中不需要人工干预，即可实现特征时刻的准确提取。

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，具体涉及GIL故障暂态地电位升波形特征时刻提取方法、系统及介质。

背景技术

随着土地资源的日益紧张，城市用电量迅速激增，为城市提供稳定的电力供应面临严峻挑战。由于架空线路的占地以及安全性问题日益凸显，110kV及以上高压气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission lines，简称GIL)在电力系统中应用日益增多。但是随着高压GIL的广泛使用，由于生产或安装工艺缺陷，高压GIL设备在现场耐压和运行过程中，常出现绝缘击穿故障。为了缩短抢修时间，尽快恢复供电，需要短时间内确定高压GIL故障位置。但是高压GIL设备一般都安装在地下通道里，不像架空线便于巡检观察，因此高压GIL故障快速精确定位成为研究热点问题。由于GIL采用SF6或其混合气体绝缘，在发生绝缘击穿时，将产生变化沿陡峭的暂态电压，暂态电压行波传播至GIL出线套管处，由于阻抗突变，电压行波将发生显著折反射，GIL端部外壳出线暂态地电位升，一部分暂态分量沿着GIL外壳向地网传播。因此通过利用电压传感器测量GIL端部的暂态地电位升信号，当管道内部的反射分量传播至故障点时，将发生短路情况下的全负反射。反射波形将再次向出线套管传播，在套管端部的GIL外壳处，形成一系列暂态地电位波形，由于多次暂态地电位波形，相互叠加，不便于确定暂态电压到达套管端部的特征时刻。因此需要提取地电位升信号的特征时刻，从而实现GIL故障的快速精确定位。为了获得准确的暂态地电位特征时刻，减少人为干预，实现系统自动定位计算，需要一种暂态地电位波形特征时刻的自动提取方法。用于实现GIL故障的精确定位。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种用高压GIL故障暂态地电位升波形特征时刻提取方法、系统及介质，为了解决由于多次暂态地电位波形相互叠加，不便于确定暂态电压到达套管端部的特征时刻的问题。从而实现高压GIL故障的精确定位，

本发明采用如下的技术方案。

GIL故障暂态地电位升波形特征时刻提取方法，包括以下步骤：

步骤1，采集GIL套管出线处故障暂态地电位升波形；

步骤2，利用Mexican Hat函数作为母小波函数对暂态地电位升波形进行连续小波变换，得到每个时刻点的最大瞬时频率，其中，采集单元的采样率f_s不低于200MS/s，单次采集触发的记录长度T不低于5us；

步骤3，根据每个时刻点的最大瞬时频率，绘制最大瞬时频率曲线；

步骤4，根据最大瞬时频率曲线提取最大瞬时频率曲线的局部极大值，将第一个和第二个局部极大值所对应的特征时刻对应暂态电压第一次和第二次到达GIL端部的时刻。

优选地，步骤1中，使用暂态地电位传感器采集GIL套管出线处故障暂态地电位升波形，暂态地电位传感器有效频带不低于100MHz。

优选地，

步骤2中，暂态地电位升波形进行小波变换的公式如下：

式中，

f表示频率，

τ表示时间积分变量，