智能电网中污秽绝缘子泄漏电流的监测分析与研究

目前,绝缘子在线监测系统是通过分析绝缘子泄漏电流来估算绝缘子的污秽程度,而泄漏电流微弱且易受电磁场的干扰。为了准确获取泄漏电流,从泄漏电流采集、信号接入和信号数字处理三个方面对硬件和软件采取相应措施以保证信号的准确性。对于信号的数字处理,采用小波消噪的方案,通过选用不同组合的正弦波和白噪声作为干扰信号,仿真分析去噪算法的效果和信噪比的变化。实验证明,该算法可还原泄漏电流信号,对噪声有效过滤。     

输电线路绝缘子泄漏电流的句法模式识别

针对目前绝缘子在线监测系统基于泄漏电流信号分析的诊断和预警很难准确分析其表面的污秽放电状况的问题,提出了绝缘子泄漏电流信号的句法模式识别方法。该方法对泄漏电流信号进行分段线性化提取基元,然后根据给定的文法构成语言识别装置"有限自动机",并以此为判据判断泄漏电流信号是何种模式。在代号为Acqs的软件中嵌入了句法模式识别的模块,并对以下3种情况进行了实测验证:①不同湿润程度染污绝缘子的泄漏电流;②不同电压下轻度湿润染污绝缘子的泄漏电流;③极性效应。实测结果表明,利用句法模式识别方法能够获得泄漏电流信号全面的结构信息,从而可以更深入地把握绝缘子表面放电的特性,并且能对绝缘子泄漏电流的极性效应做出准确和全面的识别。     

采样电阻值对泄漏电流中脉冲分量采集结果的影响及机理初步分析

为研究采样电阻值对绝缘子泄漏电流采集结果的影响,采集了9 kV和25 kV工频电压下,单片干燥洁净及表面有分离水珠的瓷绝缘子的泄漏电流,并使用大容量工频试验变压器以及人工气候室开展了绝缘子人工污秽试验。试验中分别使用了5个不同阻值的无感电阻采集泄漏电流信号。提取并统计了脉冲幅值的最大值及幅值大于1/2最大脉冲幅值的脉冲均值。结果表明:采样电阻值对泄漏电流中的脉冲分量有显著影响;绝缘子在干燥洁净状态下施加电压25 kV时,采样电阻取1?与10 k?时测得的泄漏电流中脉冲幅值比大致为200;绝缘子污湿状态下施加工频额定9 kV电压,采样电阻取1?和100?时,脉冲幅值比亦可达到10左右。通过最小二乘法拟合发现随着串入阻值的增加脉冲信号幅值呈幂函数规律下降,必须考虑采样电阻值的影响,而基于该规律有望校正泄漏电流采集结果。初步分析认为采样电阻阻值对泄漏电流中脉冲分量采集结果产生影响的原因是电阻值会影响放电时的暂态过程。     

输电线路绝缘子泄漏电流特征量提取综述

基于绝缘子泄漏电流可以有效预测绝缘子的污秽度,污闪、冰闪发生的可能性以及绝缘材料的老化状况,绝缘子泄漏电流特征量的提取和选择对其外绝缘状况以及材料老化状况预测的准确性具有重要影响。针对绝缘子泄漏电流特征量提取及应用方面的研究开展得已经非常广泛,非常有必要进行系统地综述。笔者对泄漏电流应用于绝缘子污秽度、污闪及冰闪电压预测、绝缘材料老化状况监测几个方面进行了系统地综述,将泄漏电流特征量分为幅值类特征量、波形及谐波类特征量和其它常见特征量3大类,系统介绍了各个特征量的研究进展,最后对绝缘子泄漏电流特征量提取方面进行了初步的展望。文章对进一步开展绝缘子泄漏电流研究具有较好的参考价值。     

污秽绝缘子泄漏电流智能采集系统

文章描述一种高压绝缘子污秽泄漏电流的采集系统.该系统利用电磁感应和磁补偿的方法,设计了一种漏电流互感器,实现了污秽绝缘子表面泄漏电流的精确测量,经过数据分析和处理,系统实现了对绝缘子绝缘状况的实时监测,实验结果表明该采集系统能够适应泄漏电流大范围的变化,为研究污秽积聚过程提供了重要参考.     

基于GPRS/GSM无线通信的高压输电线路绝缘子泄漏电流在线检测

高压输电线路绝缘子使电位不同的导体在机械上相互连接,而在电气上则使之绝缘,要求其能够长期在正常工作电压以及内、外部过电压情况下能够安全可靠运行。本文介绍了传统高压绝缘子的检测方法以及提出了高压输电线路绝缘子在线监测系统的基本组成,阐述了高压输电线路泄漏电流的基本特点以及泄漏电流的提取、采集和处理方法,给出了对电流传感器频带拓宽的具体方法,提出了在某特定时间内对高压输电网绝缘子泄漏电流脉冲个数和平均电流峰值进行测量的方法。试验结果表明:文章提出的方法可以满足电力工业现场对高压输电线路绝缘子泄漏电流的实时监测。     

绝缘子泄漏电流智能采集系统

描述了一种高压绝缘子污秽泄漏电流的采集系统。该系统利用电磁感应和磁补偿的方法，设计了一种漏电流互感器，实现了绝缘子表面泄漏电流的精确测量。经过数据分析和处理，系统实现了对绝缘子绝缘状况的实时监测。实验结果表明该采集系统能够适应泄漏电流大范围的变化，为研究污秽积聚过程提供了重要参考。     

基于高压侧测量的输电线绝缘子泄漏电流在线监测系统

设计了一种基于MSP430高压侧绝缘子泄漏电流在线监测系统,采用一段时间内泄漏电流的峰值最大值、峰值平均值和脉冲数等参数作为污秽程度划分的依据,详细介绍了基于反馈补偿型泄漏电流传感器的设计,实现电流传感器的高线性化,提出用电流互感器直接从高压负载电流中获取系统供电能量的思想,分析了干扰噪声对泄漏电流信号峰值提取的影响,在软件设计中,引入了小波变换算法对信号进行降噪处理的方法。实验测试表明,通过对实时监测记录的历史数据进行综合分析和统计,能够对绝缘子的污秽程度做出正确的划分,并实现绝缘子污秽过度报警功能,从而减少了污闪发生的概率,提高了供电系统可靠性。     

直流盘形悬式绝缘子离子迁移测试系统的研制

针对高压直流盘形悬式瓷或玻璃绝缘子离子迁移问题,以直流绝缘子离子迁移试验标准为基础,对国内外直流绝缘子离子迁移的机理研究和开发的试验系统进行了分析和调研,设计了完整的直流绝缘子离子迁移试验系统和方案,并开发了一套基于MSP430单片机的直流绝缘子体电流采集处理系统,实现了50路体电流信号和1路电压信号的的循环测量和数据采集,体电流测量结果自动量程转换。整套系统满足直流绝缘子离子迁移试验标准要求,具有一定的工程实用性。     

基于数学形态学的绝缘子在线监测

为提高染污绝缘子污秽程度预测的准确性,引入了数学形态学对绝缘子泄漏电流信号进行降噪处理。通过选用不同形状的形态学结构元素进行仿真实验,确定了半圆形和线形结构元素更适宜于对绝缘子泄漏电流信号进行噪声抑制。构建了广义多结构元素串行复合形态滤波器。用该滤波器对模拟泄漏电流信号和人工污秽实验室中的泄漏电流信号进行滤波处理。结果表明:该滤波器可滤除多种噪声干扰,在实际工程中易实现。应用该理论设计的基于MSP430单片机的绝缘子泄漏电流在线监测系统,可进一步提高对绝缘子污秽程度的预测效果。     

基于遥测技术的输电线路绝缘子污秽在线监测系统

在阐述泄漏电流监测原理的基础上,介绍了一种输电线路绝缘子污秽在线监测系统的设计与实现.该系统通过数据监测分机采用自适应噪声对消原理,实时在线检测输电线绝缘子表面的泄漏电流和环境温、湿度等数据,采用无线通信方式将数据传到远程系统主机,主机通过专家系统分析后,得出绝缘子的污秽状况,当污秽过度时及时告警,为准确划分污区和实现状态检修提供科学依据.     

基于改进 SVD_EMD 的绝缘子泄漏电流去噪方法

泄漏电流是表征气体绝缘输电线路(GIL)内部绝缘子性能优劣的重要指标,在实际工程中泄漏电流信号的采集常受窄带信号与白噪声信号的干扰,进而影响对于绝缘子性能的准确评估,常用泄漏电流去噪方法多依赖于经验参数与人工设定。针对以上问题,提出利用奇异值曲率谱对奇异值变换(singular value decomposition,SVD)进行改进,去除窄带信号干扰;然后引入正负白噪声组,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)对含有白噪声信号的泄漏电流信号进行分解,在分解过程中对模态分量进行去噪处理,保留最终模态分量即为无噪泄漏电流信号。信号仿真与现场实测结果均表明所提方法可以有效实现GIL绝缘子泄漏电流去噪。     

变电站绝缘子污秽闪络在线监测技术

分析了污秽泄漏电流与天气和污秽度之间的关系 ,在此基础上研制了一种泄漏电流传感器和非线性放大电路。文中详细介绍基于工控机的高速数据采集处理系统和模糊报警模型。实验结果表明文中数据采集系统能够适应泄漏电流在大范围内的变化 ,当绝缘子污秽过度时能够及时报警 ,从而减小了变电污闪的几率 ,提高供电系统的可靠性     

输电线路绝缘子污秽信息的遥测与管理系统

介绍一种新型的输电线路绝缘子污秽信息遥测与管理系统，该系统采用单片机控制，分档实时监测记录绝缘子泄漏电流值和发生时间，通过手持装置无线遥控接收监测装置的监测数据，并通过信息管理系统对数据分析、判断，给出分析结果和建议。     

污秽绝缘子泄漏电流与环境温、湿度相关分析

由于污秽绝缘子泄漏电流受环境温、湿度影响较大,泄漏电流与环境温、湿度关系研究具有重要的现实意义,为此基于多因子环境试验箱内单片XP-70绝缘子的人工污秽试验,运用泄漏电流测量系统和环境温、湿度采集系统记录了不同等值盐密(equivalent salt deposit density,ESDD)、灰密(non-soluble deposit density,NSDD)、环境温度θ和相对湿度RH下的电流、电压波形,通过分析泄漏电流幅值随污秽度和环境温湿度的变化规律,建立了一种基于泄漏电流、污秽状况及环境温、湿度的数学模型。利用非线性回归分析方法,拟合出盐密、灰密、温度、相对湿度与泄漏电流幅值之间的关系,此表达式为Im=0.084ρ0ES.0D5D4(e0.008RH+15.170e-0.069r-0.076/ρNSDD)e0.026θ。研究成果表明:随着盐密、灰密、温度和相对湿度的增加,泄漏电流也逐渐增加,所得表达式能更为精确地表达出绝缘子泄漏电流和环境温湿度及污秽度的定量关系。此研究结果可为评估瓷绝缘子的污秽状态提供方法和思路。     

供水管道泄漏信号检测系统设计

针对供水管道泄漏信号检测与泄漏点定位问题,设计了一种基于压电加速度传感器的供水管道泄漏信号检测系统。检测系统由两个振动信号采集终端和基于Matlab的上位机软件组成。从泄漏信号特点出发,对振动信号采集终端的前置信号转换电路、带通滤波电路和ADC数据采集电路进行了分析和设计。同时,对单片机程序和上位机软件的设计原理和功能进行了分析说明。采用VC-02振动校准仪和模拟供水管网,对系统的微弱振动信号采集功能和泄漏点定位功能进行了测试。测试结果表明,系统能准确采集加速度不低于0.01g（1g=9.80m/s^2）的微弱振动信号,对10m长的UPVC管道进行泄漏点定位的最大相对误差为3.97%,平均相对误差为3.51%。     

人工污秽试验中绝缘子泄漏电流的统计特性

为了建立有效的污闪绝缘子在线监测系统,须确定合理的检测信号和检测方法。基于恒压净雾人工污秽试验数据,利用统计分析理论,分析了泄漏电流Ileak的特性,讨论了在人工污秽试验过程中,显著影响Ileak的因素,计算了各因素影响因子的大小,得到了电流的回归方程。结果表明,Ileak和环境相对湿度(RH)以及加湿持续时间关系密切,加湿时间和RH变化对Ileak影响严重;但Ileak和环境温度θ相关性很弱,θ主要是通过影响RH来间接影响Ileak。     

基于压缩传感理论的绝缘子泄漏电流数据压缩

绝缘子泄漏电流数据量大,给监测系统数据存储和传输带来巨大的负担.针对这个问题,提出基于压缩传感理论(Compressed Sensing,CS)的数据压缩方法,CS将采样与压缩合并进行,少量采样就能很好地恢复信号,不仅降低对硬件要求,而且提高压缩效率.将泄漏电流信号进行小波变换的稀疏分解,然后对稀疏的泄漏电流信号进行高斯测量编码,最后应用正交匹配追踪算法(OMP)重构信号.实验结果表明,对绝缘子泄漏电流进行CS数据压缩具很高的压缩比,恢复的信号也比较理想.