基于特高频信号的局部放电检测方法、装置、设备和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于特高频信号的局部放电检测方法、装置、设备及系统，其中基于特高频信号的局部放电检测方法包括：设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；根据多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；根据方位角及俯仰角计算局部放电源在三维坐标系中的坐标值。上述基于特高频信号的局部放电检测方法，能够计算局部放电源相对于各天线阵列的方位角和俯仰角，进而计算局部放电源的三维坐标值，准确定位局部放电源的位置，从而提升带电检测局部放电位置的准确性和设备运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于特高频信号的局部放电检测方法、装置、设备和系统
本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种基于特高频信号的局部放电检测方法、装置、设备和系统。
技术介绍
在变电站的运行过程中，为了保证设备安全可靠运行，需在变电站设备的运行过程中检测其局部放电缺陷、并定位放电部位。尤其对敞开式高压电气设备而言，由于这些设备的安装位置距离地面高、运行电压高，常用的脉冲电流检测法、超声波检测法等接触式的基于特高频信号的局部放电检测方法无法应用于这些设备的带电检测，因此目前针对敞开式高压电气设备的基于特高频信号的局部放电检测方法通常采用特高频基于特高频信号的局部放电检测方法，即在设备附近的安全区域，测量局部放电发射出来的电磁波信号以感知局部放电现象。目前的特高频基于特高频信号的局部放电检测方法主要是设置两个到四个天线，根据特高频信号到达各个天线的时间计算局部放电位置的方位角，最终确定局部放电位置的平面坐标。这种方法只能进行平面定位，对局部放电位置的定位不够精确。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有特高频局部放电检测方法对局部放电源定位不够精确的问题，提供一种定位精确的基于特高频信号的局部放电检测方法、装置、设备及系统。一种基于特高频信号的局部放电检测方法，其包括如下步骤：设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；根据多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；根据方位角及俯仰角计算局部放电源在三维坐标系中的坐标值。上述基于特高频信号的局部放电检测方法，利用至少两个天线阵列中的多个阵元天线测量由局部放电引起的特高频电磁波信号，根据每个阵元天线在三维直角坐标系中的坐标值及多个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于各天线阵列的方位角和俯仰角，进而计算局部放电源的三维坐标值，准确定位局部放电源的位置，从而提升带电检测局部放电位置的准确性和设备运行可靠性。在其中一个实施例中，三维坐标系包括相互垂直的X轴、Y轴和Z轴；设置至少两个天线阵列，包括：设置第一天线阵列，第一天线阵列包括第一阵元天线、第二阵元天线和第三阵元天线，其中第一阵元天线和第二阵元天线的连线平行于X轴，第一阵元天线和第三阵元天线的连线平行于Z轴；设置第二天线阵列，第二天线阵列包括第四阵元天线、第五阵元天线和第六阵元天线，其中第四阵元天线和第五阵元天线的连线平行于X轴，第四阵元天线和第六阵元天线的连线平行于Z轴。在其中一个实施例中，根据多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于至少两个天线阵列的方位角及俯仰角，包括：分别记录每个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间；对每个天线阵列，计算至少两个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差；对每个天线阵列，根据每两个阵元天线之间的距离以及时间差，计算局部放电源相对于该天线阵列的方位角及俯仰角。在其中一个实施例中，分别记录每个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间，包括：对每个阵元天线，记录该阵元天线首次测得特高频电磁波信号强度大于预设阈值的时间。在其中一个实施例中，对每个天线阵列，计算至少两个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，包括：在每个天线阵列中各选取一阵元天线作为参考天线；对每个天线阵列，计算参考天线与其他各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差。在其中一个实施例中，根据方位角及俯仰角计算在三维坐标系中局部放电源的坐标值，包括：根据局部放电源的三维坐标与局部放电源相对于至少两个天线阵列的方位角及俯仰角之间的关系，建立三元一次方程组；求解三元一次方程组，得到局部放电源的坐标值。在其中一个实施例中，提供一种基于特高频信号的局部放电检测装置，其包括：设置模块，用于设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取模块，用于获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；第一计算模块，用于根据多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；第二计算模块，用于根据方位角及俯仰角计算局部放电源在三维坐标系中的坐标值。在其中一个实施例中，三维坐标系包括相互垂直的X轴、Y轴和Z轴；设置模块，包括：第一设置单元，用于设置第一天线阵列，第一天线阵列包括第一阵元天线、第二阵元天线和第三阵元天线，其中第一阵元天线和第二阵元天线的连线平行于X轴，第一阵元天线和第三阵元天线的连线平行于Z轴；第二设置单元，用于设置第二天线阵列，第二天线阵列包括第四阵元天线、第五阵元天线和第六阵元天线，其中第四阵元天线和第五阵元天线的连线平行于X轴，第四阵元天线和第六阵元天线的连线平行于Z轴。在其中一个实施例中，提供一种基于特高频信号的局部放电检测装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现任一实施例所述的方法的步骤。在其中一个实施例中，提供一种基于特高频信号的局部放电检测系统，其包括任一实施例的基于特高频信号的局部放电检测装置，还包括：至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；滤波器，滤波器的输入端与多个阵元天线连接；放大器，放大器的输入端与滤波器的输出端连接；信号采集器，信号采集器的输入端与放大器的输出端连接，信号采集器的输出端连接基于特高频信号的局部放电检测装置。附图说明图1为本专利技术一实施例的基于特高频信号的局部放电检测方法的流程示意图；图2为本专利技术另一实施例的基于特高频信号的局部放电检测方法的流程示意图；图3为本专利技术又一实施例的基于特高频信号的局部放电检测方法的流程示意图；图4为本专利技术一实施例的基于特高频信号的局部放电检测装置的模块结构示意图；图5为本专利技术一实施例的基于特高频信号的局部放电检测装置的模块结构示意图；图6为本专利技术一实施例的基于特高频信号的局部放电检测系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在一个实施例中，提供一种基于特高频信号的局部放电检测方法，其包括如下步骤：设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；根据多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于上述至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；根据方位角及俯仰角计算局部放电源在三维坐标系中的坐标值。在一个实施例中，提供一种基于特高频信号的局部放电检测装置，其包括设置模块、获取模块、第一计算模块及第二计算模块，其中，设置模块用于设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取模块用于获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；第一计算模块用于根据多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于上述至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；第二计算模块用于根据方位角及俯仰角计算局部放电源在三维坐标系中的坐标值。上述基于特高频信号的局部放电检测方法及装置，利用至少两个天线阵列中的多个阵元天线测量由局部放电引起的特高频电磁波信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于特高频信号的局部放电检测方法，其特征在于，包括：设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；根据所述多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于所述至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；根据所述方位角及所述俯仰角计算所述局部放电源在所述三维坐标系中的坐标值。

【技术特征摘要】
1.一种基于特高频信号的局部放电检测方法，其特征在于，包括：设置至少两个天线阵列，每个天线阵列包括多个阵元天线；获取每个阵元天线在预设三维坐标系中的坐标值；根据所述多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于所述至少两个天线阵列的方位角及俯仰角；根据所述方位角及所述俯仰角计算所述局部放电源在所述三维坐标系中的坐标值。2.根据权利要求1所述的基于特高频信号的局部放电检测方法，其特征在于，所述三维坐标系包括相互垂直的X轴、Y轴和Z轴；所述设置至少两个天线阵列，包括：设置第一天线阵列，所述第一天线阵列包括第一阵元天线、第二阵元天线和第三阵元天线，其中所述第一阵元天线和所述第二阵元天线的连线平行于所述X轴，所述第一阵元天线和所述第三阵元天线的连线平行于所述Z轴；设置第二天线阵列，所述第二天线阵列包括第四阵元天线、第五阵元天线和第六阵元天线，其中所述第四阵元天线和所述第五阵元天线的连线平行于所述X轴，所述第四阵元天线和所述第六阵元天线的连线平行于所述Z轴。3.根据权利要求1所述的基于特高频信号的局部放电检测方法，其特征在于，所述根据所述多个阵元天线的坐标值及各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，计算局部放电源相对于所述至少两个天线阵列的方位角及俯仰角，包括：分别记录每个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间；对每个天线阵列，计算至少两个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差；对每个天线阵列，根据每两个阵元天线之间的距离以及所述时间差，计算局部放电源相对于该天线阵列的方位角及俯仰角。4.根据权利要求3所述的基于特高频信号的局部放电检测方法，其特征在于，所述分别记录每个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间，包括：对每个阵元天线，记录该阵元天线首次测得特高频电磁波信号强度大于预设阈值的时间。5.根据权利要求3或4所述的基于特高频信号的局部放电检测方法，其特征在于，所述对每个天线阵列，计算至少两个阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差，包括：在每个天线阵列中各选取一阵元天线作为参考天线；对每个天线阵列，计算参考天线与其他各阵元天线测得特高频电磁波信号的时间差。6.根据权利要求1至4中任一项所述的基于特高频...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜钢，熊俊，李光茂，罗建斌，乔胜亚，钟少泉，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44