基于超高频电磁波的变电站局部放电空间定位

局部放电的测量和诊断已成为评估高压电力设备运行状态的重要方法之一。但目前的局部放电监测主要以单个设备监测为主,测试仪器程序多,成本高,维护工程大。可利用4个天线组成天线阵列接收超高频(UHF)电磁波,并定义三维坐标系对变电站范围内的放电源进行全站的局放定位。重点研究了基于能量积累法计算信号起始时刻和基于信号时延序列实现放电源准确定位算法的原理,并给出了求解基于时差的以局放源位置为未知数的非线性方程组的Newton算法和网络搜索法。实验室测试和现场测试验证了基于射频天线阵列实现变电站范围内局部放电定位的有效性,提出的定位算法可以自适应求解基于时差序列的非线性方程组,既保证了求解的速度,又能解决方程的收敛问题,满足变电站全站局部放电定位准确度的要求。     

配电网密闭式关柜局部放电特高频信号时延估计算法

针对配电网局部放电特高频信号累积量大幅上升,导致时延估计误差增大的问题,提出了配电网密闭式关柜局部放电特高频信号时延估计算法.通过高速信号采集系统采集局部放电特高频信号,依据卡尔曼滤波平滑处理采集信号,计算每段信号中的高阶累积量,傅里叶变换得到的信号高阶累积量.利用过零检测方法确定信号零点位置,获取任意信号角度的相移,...     

基于匹配滤波法的超高频局部放电信号检测

在强电磁干扰环境下准确获取局部放电信号是目前研究的难点。超高频局部放电过程的频散现象会影响波形匹配法消除干扰的效果,因此文中基于频谱最优匹配原则构造滤波器,以使超高频局部放电信号的能量得到增强,从而获得最大的信噪比。文中还采用改进的粒子群算法提高了优化计算的速度和可靠性。实验和分析结果均表明,在强干扰背景下,频谱最优匹配滤波法对白噪干扰和周期性窄带干扰均有较好的消噪效果,并可保持超高频局部放电脉冲的波形、幅值和极性信息。     

局部放电超高频信号时频特性与传播距离的关系

超高频(UHF)检测法具有频带宽、信息量大、抗干扰能力强等一系列优点,近年来在局部放电检测中得到了广泛应用。为此,建立了变压器油纸绝缘局部放电模型,研究了超高频电磁波信号与脉冲电流之间的对应关系,以及超高频电磁波信号与传播距离的关系。实验结果表明:1)随着传播距离的增加,超高频电磁波信号的能量和幅值均呈非线性衰减趋势;2)局部放电超高频电磁波信号幅值与脉冲电流幅值成正比关系,超高频电磁波信号能量与脉冲电流幅值的平方成正比关系,且比例系数随着超高频电磁波信号传播距离增加而减小;3)超高频电磁波信号中高频分量随着传播距离增加而衰减很快。以上结论有助于更加详细地了解局部放电超高频电磁波信号的辐射规律,是超高频检测法用来检测电力设备局部放电的依据。     

基于高阶累积量Burg自适应算法的间谐波估计

Burg算法适合处理间谐波信号,但是在有噪声的环境下,会产生错误的谱估计结果。采用一种基于高阶累积量的Burg自适应算法估计间谐波信号,该方法不受高斯噪声的影响。首先,利用高阶累积量对高斯噪声不敏感的特性,改进Burg算法的预测误差标准。其次,为了降低引入高阶累积量而增加的计算量,反射系数的求取采用递推形式。最后,利用谐波信号的4阶累积量对角切片求取各成分的幅值。仿真结果表明,所提出的算法明显改进了Burg算法的谱估计性能,能够在噪声环境下获得准确的间谐波参数估计。     

GIS局部放电超高频在线监测技术研究及应用

研制了GIS局部放电超高频在线监测系统,针对局部放电(PD)信号提取时面临的复杂干扰因素,提出在GIS盆式绝缘子处外置超高频(UHF)传感器耦合GIS泄露的PD信号、噪声传感器耦合周围噪声水平,借助信号处理电路对二者获取的信号进行阈值比较、数字滤波和相位对比,进而剔除外来干扰,提取真实有效PD信号的干扰抑制方案。通过现场应用实例,验证了本文所提干扰抑制方案的有效性。     

基于高阶累积量ESPRIT算法的指数衰减 正弦信号参数估计

工程应用中环境噪声多表现为高斯有色噪声,而针对高斯白噪声进行处理的算法失效问题,提出了一种高斯色噪声环境中用于多分量衰减正弦信号频率和衰减因子估计的四阶累积量ESPRIT算法。首先,推导出四阶累积量与观测样本中的自相关矩阵和互相关矩阵之间的关系,求出其四阶累积量矩阵。其次,通过对四阶累积量进行广义特征值分解,根据广义特征值即可得到信号衰减因子和频率的估计值。最后对所提算法进行了仿真实验验证,在混合信噪比为0 dB时,所提算法针对多分量衰减正弦信号角频率和衰减因子的平均估计误差分别为0.002 0πrad和0.002 0。在高斯白噪声和高斯色噪声背景下与ESPRIT算法和Prony算法相比具有更强的噪声抑制能力和更高的估计精度。     

可视局放UHF空间定位系统及时延估计实现

文中介绍的可视局放UHF空间定位系统利用4个位于不同高度云台上的UHF天线阵列,检测局放中的UHF信号,基于时延估计和空间几何解算实现放电信号准确定位,并通过摄像对局放点进行可视化。首先分析了局部放电UHF电磁波的辐射及其定位原理,阐述了可视局放UHF空间定位系统组成,重点研究了结合阀值法和过零点插值的时延估计方法。最后通过测试验证系统的有效性。     

车载式局部放电超高频检测系统定位方法

车载式局部放电超高频检测装置能够对敞开式变电站内所有高压设备进行局部放电监测与定位,及时排除故障,维持电网安全稳定运行。针对超高频局部放电检测定位准确度低的难点,提出了复小波变换滤波降噪结合高阶累积量的敞开式变电站局部放电超高频信号定位算法,在保留信号的幅值和相位特征下最大程度去除噪声干扰,基于仿真分析了结合高阶累积量计算了局部放电信号的时延,结果表明该方法有效提高了时延的计算准确度及定位准确性。现场应用表明该方法能有效计算超高频信号的时延,对局部放电位置实现空间定位,具有较强的可靠性与实用性。     

局部放电定位中UHF信号到达时延估计法的研究

对基于超高频法变压器局部放电定位中的信号时延估计法进行了研究。     

特高频时差定位法在GIS局部放电检测中的应用

阐述特高频时差定位法检测气体绝缘金属封闭开关(GIS)局部放电的基本原理,介绍时差定位法在GIS设备局放检测中的重要性和准确性。针对GIS局部放电实际案例,利用该检测方法精确定位缺陷位置,成功避免一起重大安全事故,为今后局部放电定位检测提供了宝贵经验。     

变压器油中局部放电超高频检测的试验研究

研究了变压器油中局部放电的频率特性 ,并与空气中局部放电的频谱特征作了比较 ;测量了超高频信号在金属油箱内及空气中的衰减特性及金属导线对超高频信号的辐射特性。研究结果表明 :变压器油中局部放电的频谱高于空气中局部放电的频谱 ;超高频信号在金属箱体内的传播具有振荡特性 ;变压器内部引出线对内部局部放电信号具有一定的辐射能力     

基于插值互相关函数的GIS局部放电特高频时差定位方法

文中提出一种基于插值互相关函数的GIS局部放电特高频时差定位方法。该方法对在较低采样频率下捕获的局部放电特高频信号首先进行三次样条插值处理,再对插值后信号进行互相关分析,以达到精确估计特高频信号时延的目的。该方法能够利用算法提升系统采样频率,从而提高弥补系统硬件的采样性能,同时减小由于信号时延与采样间隔非整数倍匹配所造成的时延估计误差。通过仿真试验分析两组特高频信号的时延,验证了该方法的可行性和有效性。应用该方法成功定位了一起220 k V GIS内部悬浮电位放电缺陷。仿真试验及应用结果表明,利用基于插值互相关函数的特高频时差定位方法,能够准确快速地进行时延估计,提高时延估计准确度27%以上。     

基于多小波的多态性局部放电信号提取算法

受放电机理、传播路径等因素的影响,局部放电信号往往呈现出多种形态,基于单一小波基函数的小波分析难以处理这样多态性的问题。为此,文中引入了具有多个小波基函数的多小波。针对不同形态的局部放电信号,分别进行了大量的仿真分析,以均方误差为衡量指标,研究多小波在不同局部放电模型下的消噪效果,并寻求最佳的消噪参数。在此基础上,将多小波用于提取多态性的局部放电信号,并与已有的文献进行比较。仿真和实测信号的处理结果表明,选择合适的参数,在提取多态性局放信号时,多小波具有明显优于最优小波及小波集合的性能。     

GIS特高频和超声波局放检测技术现场综合应用

特高频/超声波局部放电测量技术已成为运行GIS设备局部放电监测的重要手段。本文介绍了特高频和超声波局部放电测量的原理,采用2种局部放电检测手段对有异常局放信号的GIS设备进行了检测和分析定位,并结合局部放电检测结果,对GIS设备进行了现场解体。     

GIS局部放电特高频检测系统标定方法应用研究

科学有效地标定GIS局部放电特高频检测系统,对于保证GIS设备安全可靠运行有着至关重要的作用。详细研究了GIS局部放电特高频检测系统不同层次的标定方法,包括厂家内置传感器灵敏度标定方法、现场内置传感器灵敏度标定方法以及模拟装置、扫频法、GTEM小室3种实验室检测系统标定方法的基本原理和应用情况,并讨论了其发展趋势。对GIS局部放电特高频检测系统入网检测、定期检测及到货检收有着重要意义。