基于相对介损的变电站容性设备在线监测技术研究

通过分析变电站容性设备绝对介损法存在的偏差,提出了基于相对介损法的变电站容性设备在线监测技术.给出相对介损实现原理,介绍了相对介损法的实现方案,给出硬件方案和软件流程.该方法可很好地降低变电站现场环境干扰,避免PT二次侧存在的角差问题,具有良好的应用价值.     

基于电容分压的容性设备介损测量系统

电容型设备在变电站中具有重要地位,因此对其绝缘状况的在线监测就显得尤为重要。对容性设备介质损耗的在线监测是判断其绝缘状况的有效手段。介绍了介损测量的基本方法,在此基础上对影响介损测量精度的因素进行了分析研究。给出了一种新的介损测量方法,该方法通过在容性设备末屏串联分压电容来提取电压信号,采用绝对测量方法测量介损值,可以有效提高介损测量的精度。通过具体实验对测量介损的新方法进行了验证,证明了方法的有效性。     

容性设备在线监测系统关键技术探讨

针对现有容型设备在线监测系统对主变压器设备介损的测量结果不准确,抗干扰性能、抗温度和湿度变化能力差等问题,探讨容性设备介损在线监测系统的关键技术,为判断电力设备的绝缘状况提供可靠依据。介绍了信号采样电路、介损测试电路和分析方法的设计,通过在线监测系统对主变设备的介损进行了实测,并对比传统试验数据,证明了该技术的有效性。     

基于三角自卷积窗的介损角测量算法及应用

非同步采样条件下采用快速傅里叶变换(FFT)进行介损角测量时,频谱泄漏和栅栏效应造成的误差较大。本文提出了一种基于三角自卷积窗频谱相位差校正的介损角测量算法,介绍了其在高压电容型设备绝缘在线监测系统中的应用。三角自卷积窗具有良好的旁瓣性能,采用三角自卷积窗对信号进行加权能有效减少频谱泄漏对介损角测量的影响;基于三角自卷积窗的频谱校正算法不需求解高次方程,计算量小。在非同步采样情况下,通过对基波频率波动、采样频率变化、介损角真值变化、白噪声影响、谐波变化等情况下的介损角仿真测量实验和实际应用验证了本文算法的准确性和有效性。     

变压器套管在线监测方法探讨

介绍了几种容性设备的在线监测方法,分析了它们的优缺点。在介损测量现场应用中,存在电网谐波、频率波动、相间干扰、电磁干扰等因素,同时非同步采样、非整周期采样会对测试结果产生影响。为了提高测量精确度,要在算法改进、硬件改进、测量方法上作进一步的研究。只有通过软件算法与硬件相互配合,才能提高测量的精确度。     

基于Kalman基频跟踪的介损角测量算法

为减小采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)进行介损角测量时,由非同步采样引起的频谱泄漏和栅栏效应对测量结果造成的影响,提出了一种基于卡尔曼基频跟踪的改进FFT介损角测量算法。利用扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)对电网信号进行实时基频跟踪,控制下位机实现基频信号的整周期采样,之后采用加窗FFT算法计算信号的实时相位差,得到介损角测量值。采用EKF基频跟踪整周期采样算法,可以从硬件上实现信号的整周期采样,有效减少非同步采样对介损角测量的影响。基频波动、介损角真值变化、谐波变化及白噪声影响等情况下的介损角仿真实验和实际应用验证了该算法的准确性和有效性。该算法为高精度介损角测量提供了一种新的思路。     

谐波分析法用于介损在线监测实测数据的相关问题分析

大量针对谐波分析法用于介损测量的研究工作都是基于数字信号试验完成的,而针对实际容性设备(试品)进行实测数据研究则可以验证数字信号试验结果的正确性,同时考察算法应用于实测数据时需要注意的问题,因此具有非常重要的实际意义和应用参考价值。研究工作对实际容性试品的电流、电压数据进行测量分析,采用无线电磁发射作为白噪声干扰信号源,电打火火花放电作为脉冲干扰信号源进行了干扰条件下数据的测量分析。研究结果表明:在谐波分析算法应用于实际容性设备的介损测量时,由于存在采样回路间的固有相差和无法保证电压、电流信号采样的完全同时性,会产生理论值和计算值之间的较大误差,应在算法中加入校正环节。验证了较强干扰对谐波分析法应用于介损因数在线监测的准确度有较大影响,而基于"3δ"准则的剔点算法和线性滑动平滑算法具有较好消噪效果的数字信号分析结论。     

济宁供电公司110kV电容型设备在线监测系统设计与应用

在线监测电容型高压设备的介质损耗（简称介损）是判断其绝缘状况的有效手段。本系统基于相对比较法进行介质损耗测量,以GPS卫星实现精准授时,以FPGA（EP1C6Q240C8芯片）完成对末屏电流采样逻辑的控制、电网实时频率检测、环境温湿度测量等功能。将监测终端所采集数据通过GPRS无线网络、Internet传输到后台服务器,经后台服务器通过带有相关诊断策略的专家软件对设备实时绝缘状态作出准确判断并将诊断结果显示在其画面上。此外,系统可通过手机短信、专家软件画面显示、现场语音等方式实现预、报警功能[1]。本系统在济宁供电公司高新变电站110kV电流互感器安装运行结果表明,该系统介损测量的可信度、精确度和稳定性较高,在电力系统中对电容型设备进行在线监测具有重要意义。     

基于时域准同步的介损角快速测量算法

非同步采样下,快速傅里叶变换方法(fast Fourier transform,FFT)算法不可避免地存在频谱泄漏和栅栏效应影响,且采集数据量多,计算量大。为了实现介损角的快速、高准确度测量,该文提出并建立一种基于时域准同步的介损角测量方法,利用准同步采样算法精确估计采样信号的基波频率,采用牛顿插值法对电压、电流采样信号进行插值重构,获得时域准同步采样序列,通过FFT频域分析和等效电路模型求解实现介质损耗角的精确计算。这种介损角测量算法不需要利用窗函数和谱线插值算法,能有效改善FFT的频谱泄漏和栅栏效应影响,采集数据量少,算法简单,便于嵌入式系统实现。仿真实验验证了算法的准确性。     

基于加窗插值谐波分析法的容性设备介损角测量研究

谐波分析法是容性设备介损角在线提取的常用方法,而谐波分析法的基础——离散傅里叶变换(DFT)存在的频谱泄露和栅栏效应会影响介损角测量的效果。本文通过对不同窗函数数谱分析及比选的基础上,提出了基于汉宁窗插值算法的容性设备介损角提取方法。首先获取电压、电流信号离散序列,求取汉宁窗修正式,并修正基波频率,然后求取修正后的电压电流相角,最后公式计算求出介质损耗角。通过仿真验证,表明了该算法具有较高精度且稳定性较好,对于基波频率波动、采样频率变化及白噪声均有较好的测量效果。     

智能变电站电容型设备介质损耗在线监测IED设计

为了及时有效地对设备绝缘特性进行在线监测从而保障电网安全运行,笔者提出了一种基于ARM+DSP双CPU结构的智能变电站电容型设备介质损耗在线监测系统IED设计方案,遵循IEC 61850协议给出具体软硬件设计。运行结果表明:该系统可以精确的测得泄漏电流、介质损耗、等值电容等设备运行状态信息,并可通过IEC 61850协议将数据传输至在线监测数据中心。     

电容式电流互感器额定电压下介质损耗试验分析

介质损耗测试是电容式电流互感器绝缘测试中十分重要的项目。但随着设备电压等级越来越高,常规的10kV介质损耗测试由于其电压与设备额定电压相差甚远,其测试数据难以全面反映出电容式电流互感器的绝缘特性。为此提出电容式电流互感器在常规介质损耗测试中出现异常情况时,追加进行额定电压下的介质损耗测试。以孙村220 kV变电站201C相和211C相两台电容式电流互感器为例,介绍了其在额定电压下介质损耗测量的试验过程,并结合试验数据对试验结果进行了相关的阐述和分析。     

一种新型容性设备带电检测系统的研究

为了及时有效地对设备绝缘特性进行带电检测,减少停电时间,保障电网安全运行,本文介绍了一种新型的测量电容性设备介质损耗与电容量的带电检测系统,采用高精度钳形电流传感器和电压隔离线圈,对电容性设备进行测量检测.仪器具有抗电磁干扰功能,同时对容性设备可以使用相对测量法和绝对测量法进行检测.试验结果表明该测试系统对于多种条件下的测量均能得到较好的结果.     

容性设备介质损耗在线监测方法研究

介绍了电容型设备状态在线监测与故障诊断系统的组成和监测内容,对现有介损监测方法进行分析比较,提出电容型设备状态在线监测中应注意的几个问题,归纳出需要进一步研究的方向,如提出应提高传感器的性能,密切跟踪一些新兴数学工具在其他领域的研究成果。     

电力设备介质损耗测量方法研究

对电容型设备绝缘在线检测技术进行了综述,并对通过硬件和软件实现的几种检测方法进行了比较和分析,指出了各种方法的优缺点及适用范围。     

基于FastICA的盲源分离算法在相对介损监测系统中的应用

为了提高电力系统高压电气设备监测的安全性、可靠性及信息化指标,设计了一种电容型高压设备相对介损在线监测系统。针对系统在相对介损测量过程中,由于现场噪声干扰带来的相位测量误差问题,引入独立分量分析(ICA)对电流信号进行预处理。建立了ICA算法的数学模型,给出一种基于负熵极大的FastICA算法的原理及计算步骤。对实际测量所得模拟末屏电流信号叠加高斯白噪声,仿真验证了该算法的有效性。结果表明,盲源分离算法有效地抑制了噪声,很大程度上提高了相对介损角测量的准确性。     

基于等效模型的介质损耗数值算法

基于电阻和电容并联或串联等效电路模型提出了一种在非整周期情况下仍有较高精确度的介损数字化算法.测量电容型设备绝缘上的电压和泄漏电流信号后使用傅里叶算法或加窗插值傅里叶算法和修正理想采样频率法获得信号的谐波分量,分别根据阻容并联/串联等效电路模型以及电压信号对电流信号进行拟合,并将拟合模型中的变量进行适当的转化后使模型由...     

电容型设备绝缘在线监测现场应用实践

介绍电容型设备绝缘在线监测的测量原理、电流和电压采样方式的选择原则,讨论了2组不同运行年限的线路电流互感器介质损耗在1周内随温度、湿度的变化情况,指出了电流互感器介质损耗变化受温度和湿度的影响具有个体差异性。     

基于余弦自卷积窗的高精度介质损耗角测量算法

介质损耗角(dielectric loss angle,DLA)是高压电容器件预防性试验的重要组成部分,实现DLA的精准测量对电力系统稳定运行具有重要意义。在非同步采样和非整数周期截断情况下,利用加截断窗插值算法来提高快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)检测DLA的精度;在分析余弦窗函数频谱特性的基础上,提出通过卷积运算并以8项余弦窗为母窗构造余弦自卷积窗(cosine self-convolution window,CSCW)函数;再基于双谱线插值算法原理,推导出2阶CSCW函数的双线插值校正公式,并由此提出了高精度DLA测量方法,精度对比实验表明,该算法能高精准地提取信号相位参数。最后,将加CSCW双谱线插值FFT算法应用于电容型器件的DLA测量,验证了算法的有效性和高精度。