一种变电站空间局部放电定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了变电站空间局部放电定位方法，其包括步骤：(1)在被测区域选定N个测量点，构建模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)；(2)当局部放电实际发生时，采用q个特高频传感器采集局部放电信号并获得实测局部放电强度特性向量

A method and system for locating partial discharge in substations

The invention discloses a substation spatial partial discharge positioning method, which comprises the following steps: (1) selecting N measuring points in the measured area to construct a probability distribution matrix (m) simulating the intensity of partial discharge signals; (2) collecting partial discharge signals and obtaining the measured partial discharge signals with Q ultra-high frequency sensors when the partial discharge actually occurs in the power station. Electrical strength characteristic vector

【技术实现步骤摘要】
一种变电站空间局部放电定位方法及系统
本专利技术涉及一种定位方法及系统，尤其涉及用于局部放电信号的定位方法及系统。
技术介绍
电力设备带电检测是发现电力设备运行隐患的重要手段之一，也是电力设备安全、稳定地运行的重要保障。据统计，随着我国电力系统电压等级的不断提高，在电力设备故障中，绝缘故障占比达50％以上。设备绝缘故障的一个重要表现就是局部放电的发生。局部放电不仅是绝缘劣化的表现，同时也会加剧绝缘劣化的程度，造成恶性循环，最终造成绝缘击穿，进而引起重大事故的发生。有效的局部放电检测与定位技术可以及时发现绝缘故障并进行精确定位，加快检修速度与效率，避免事故的蔓延。因此，局部放电的检测与定位便成为了带电检测工作的重点。若采用对变电站全站空间的每一个电力设备均进行监测和排查，则会大大增加设备以及人力成本，且监测效率极低。而目前采用的变电站全站空间的特高频局部放电定位技术主要包括两种：时差法以及角度定位法。其中时差法由于需要以很高的采样频率对信号进行采样，因此该方法对于硬件的要求较高，实现起来较为困难；角度定位法则容易受到空间环境和电磁环境的影响，在实际应用中难以准确定位。基于此，期望获得一种针对变电站全站空间的局部放电定位方法，当局部放电发生时，该局部放电定位方法快速定位故障设备，极大地提高局部放电的检测和定位效率，并且显著降低了设备、人力成本。此外，该局部放电定位方法受空间环境和电磁环境的影响较小，降低了变电站局部放电监测的难度，提高了电力设备故障的检修效率，最终提高了变电站运维的智能化水平。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变电站空间局部放电定位方法，该变电站空间局部放电定位方法基于所构建的模拟局部放电信号强度概率分布特性，然后通过贝叶斯概率法判断局部放电发生在各区域的概率，最终通过综合分析实现局部放电的空间定位。该变电站空间局部放电定位方法定位快速，受空间环境和电磁环境的影响较小，降低了变电站局部放电监测的难度，提高了电力设备故障的检修效率，进而提高了变电站运维的智能化水平。基于上述目的，本专利技术提出了一种变电站空间局部放电定位方法，其包括步骤：(1)在被测区域选定N个测量点，构建模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)；(2)当局部放电实际发生时，采用q个特高频传感器采集局部放电信号并获得实测局部放电强度特性向量(3)基于下述模型公式获取局部放电的定位结果E：其中，Sk表示测量点RPk的坐标，k表示N个测量点中的某一个测量点；Sn表示测量点RPn的坐标，n＝1,2,……,N；d表示rPD的维度，μk和μn分别表示测量点RPk和RPn的局部放电信号强度样本均值，Ck和Cn是协方差矩阵，表示选取自模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)中的第k列的向量，表示选取自模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)中的第n列的向量。需要说明的是，其中T表示向量的转置，其为本领域内的通用符号。进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位方法中，步骤(1)进一步包括步骤：将被测区域内的测量点记为RPj(j＝1,2,……,N)，使用模拟局部放电源在每一个测量点放电M次，采用q个特高频传感器测量各测量点各次的模拟局部放电信号强度，将任意一个特高频传感器记为APi(i＝1,2,3,4……，q)；设特高频传感器APi测得的测量点RPj处的模拟局部放电强度值为则测量点RPj处的模拟局部放电强度特性向量r(m)j为：其中m表示测量次数，m＝1,2,…,M；则所有测量点的模拟局部放电强度特性向量构成了被测区域的模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)：进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位方法中，所述q个特高频传感器被设置为4个特高频传感器。进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位方法中，所述特高频传感器为特高频无线传感器。需要说明的是，为了便于数据的传输发送，本案中优选的采用特高频无线传感器。相应地，本专利技术的另一目的在于提供一种变电站空间局部放电定位系统，该变电站空间局部放电定位系统定位快速，受空间环境和电磁环境的影响较小，降低了变电站局部放电监测的难度，提高了电力设备故障的检修效率，进而提高了变电站运维的智能化水平。基于上述目的，本专利技术还提出了一种变电站空间局部放电定位系统，包括：q个特高频传感器以及与该q个特高频传感器数据连接的处理单元；其中：处理单元基于q个特高频传感器传输的模拟局部放电信号构建模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)；当局部放电实际发生时，采用q个特高频传感器采集局部放电信号，处理单元基于这些局部放电信号获得实测局部放电强度特性向量处理单元基于下述模型公式获取局部放电的定位结果E：其中，Sk表示测量点RPk的坐标，k表示N个测量点中的某一个测量点；Sn表示测量点RPn的坐标，n＝1,2,……,N；d表示rPD的维度，μk和μn分别表示测量点RPk和RPn的局部放电信号强度样本均值，Ck和Cn是协方差矩阵，表示选取自模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)中的第k列的向量，表示选取自模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)中的第n列的向量。进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统中，所述处理单元基于q个特高频传感器传输的模拟局部放电信号构建模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)包括步骤：将被测区域内的测量点记为RPj(j＝1,2,……,N)，使用模拟局部放电源在每一个测量点放电M次，采用q个特高频传感器测量各测量点各次的模拟局部放电信号强度，将任意一个特高频传感器记为APi(i＝1,2,3,4……，q)；设特高频传感器APi测得的测量点RPj处的模拟局部放电强度值为则测量点RPj处的模拟局部放电强度特性向量r(m)j为：其中m表示测量次数，m＝1,2,…,M；则所有测量点的模拟局部放电强度特性向量构成了被测区域的模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)：进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统中，所述q个特高频传感器被设置为4个特高频传感器。进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统中，所述特高频传感器为特高频无线传感器。需要说明的是，为了便于数据的传输发送，本案中优选的采用特高频无线传感器。进一步地，在本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统中，所述特高频传感器与处理单元之间连接有路由器。本专利技术所述的变电站空间局部放电定位方法基于所构建的模拟局部放电信号强度概率分布特性，然后通过贝叶斯概率法判断局部放电发生在各区域的概率，最终通过综合分析实现局部放电的空间定位。所述的变电站空间局部放电定位方法定位快速，受空间环境和电磁环境的影响较小，降低了变电站局部放电监测的难度，提高了电力设备故障的检修效率，进而提高了变电站运维的智能化水平。此外，本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统也具有上述优点。附图说明图1为本专利技术所述的变电站空间局部放电定位方法的在一种实施方式下的流程示意图。图2为本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统在一种实施方式下的示意图。图3显示了本专利技术所述的变电站空间局部放电定位系统在一种实施方式下的排布方式。具体实施方式下面将结合说明书附图和具体的实施例对本专利技术所述的变电站空间局部放电定位及系统做进一步的解释和说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站空间局部放电定位方法，其包括步骤：(1)在被测区域选定N个测量点，构建模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)；(2)当局部放电实际发生时，采用q个特高频传感器采集局部放电信号并获得实测局部放电强度特性向量

【技术特征摘要】
1.一种变电站空间局部放电定位方法，其包括步骤：(1)在被测区域选定N个测量点，构建模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)；(2)当局部放电实际发生时，采用q个特高频传感器采集局部放电信号并获得实测局部放电强度特性向量(3)基于下述模型公式获取局部放电的定位结果E：其中，Sk表示测量点RPk的坐标，k表示N个测量点中的某一个测量点；Sn表示测量点RPn的坐标，n＝1,2,……,N；d表示rPD的维度，μk和μn分别表示测量点RPk和RPn的局部放电信号强度样本均值，Ck和Cn是协方差矩阵，表示选取自模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)中的第k列的向量，表示选取自模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)中的第n列的向量。2.如权利要求1所述的变电站空间局部放电定位方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括步骤：将被测区域内的测量点记为RPj(j＝1,2,……,N)，使用模拟局部放电源在每一个测量点放电M次，采用q个特高频传感器测量各测量点各次的模拟局部放电信号强度，将任意一个特高频传感器记为APi(i＝1,2,3,4……，q)；设特高频传感器APi测得的测量点RPj处的模拟局部放电强度值为则测量点RPj处的模拟局部放电强度特性向量r(m)j为：其中m表示测量次数，m＝1,2,…,M；则所有测量点的模拟局部放电强度特性向量构成了被测区域的模拟局部放电信号强度概率分布特性矩阵Ψ(m)：3.如权利要求1所述的变电站空间局部放电定位方法，其特征在于，所述q个特高频传感器被设置为4个特高频传感器。4.如权利要求1所述的变电站空间局部放电定位方法，其特征在于，所述特高频传感器为特高频无线传感器。5.一种变电站空间局部放电定位系统，其特征在于，包括：q个特高频传感器以及与该q个特高频传感器数据连接的处理单元；其中：处理单元基于q个特高频传感器传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李臻，罗林根，周南，盛戈皞，钱勇，刘亚东，宋辉，江秀臣，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31