一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法技术

本发明专利技术涉及一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，包括如下步骤：S000、监测终端采用阈值触发的方式采集线路本体上的波形；S001、波尾触发波形去除；S002、高频噪声去除；S003、加窗；S004、窗时间权计算；S005、窗时间间隔计算；S006、数据发送服务器；S007、诊断分析。本发明专利技术的有益效果为：通过放电发展加剧阶段所产生的放电电流信号地提取与分析，可实现全时刻广域监测及预警输电线路异常放电状态，避免部分因素导致的跳闸事故；对渐发型故障与缺陷在初始阶段放电所产生的行波电流信号进行监测可实现放电点的精确定位，进而达到缺陷与渐发型故障的预警功能。缺陷与渐发型故障的预警功能。缺陷与渐发型故障的预警功能。

【技术实现步骤摘要】
一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法


[0001]本专利技术涉及输电线路领域，具体涉及一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法。

技术介绍

[0002]输电线路运行于荒郊野外，线路走廊所处环境复杂，在线路运行过程中，因雷击、外破等因素导致的跳闸事故是客观存在的，该类故障从故障初始阶段至线路继保动作，是一个短时、突发性的过程，该过程无法预测。
[0003]随着用户对电网供电可靠性要求的逐步提升，目前，诸如绝缘子污秽、树障、绝缘子覆冰等渐发型故障已得到电网的广泛关注，该类故障从故障初始阶段到故障跳闸阶段需经历一个长时间的发展过程，国内已有多篇文献指出，该类故障从故障初始阶段在线路上会产生放电现象，放电所产生的电流信号具备幅值低、频率高的特性，该类故障由于存在长时发展过程，故实时监测、预警该类故障存在可行性。
[0004]目前，针对诸如绝缘子污秽、树障等长时渐发型故障的监测主要依靠人工巡检、无人机搭载视频图像的手段进行检测。人工巡检存在工作量大，费时耗力的缺点；近年来，无人机搭载视频图像的巡检手段在电网中得到广泛应用，且取得一定的应用效果，但无人机巡检开展方式主要是定期、定点的巡检，即在指定时间、指定区段上进行巡检，无法实现线路的广域、全时刻地监测。
[0005]当前，行波故障定位技术已在电网中得到广泛地应用，长时渐发型故障在故障跳闸前存在放电发展的过程，故可通过放电所产生的小电流信号的监测实现渐发型故障地预警功能。我国输电线路电压等级涵盖110kV、220kV等多个档次，线路运行环境为高压、强磁环境，为实现诸如绝缘子污秽、树障等渐发型故障的实时在线监测，需对该类故障在发展阶段所产生的放电小电流信号进行提取与辨识，线路本体高压、强磁环境决定在提取该信号的过程中存在诸多干扰的问题，如何在诸多干扰因素的影响下，有效、无遗漏地提取放电电流信号是当前所要解决的主要问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，以克服上述现有技术中的不足。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，包括如下步骤：S000、监测终端采用阈值触发的方式采集线路本体上的波形；S001、波尾触发波形去除；S002、高频噪声去除；S003、加窗；S004、窗时间权计算；
S005、窗时间间隔计算；S006、数据发送服务器；S007、诊断分析。
[0008]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0009]进一步，监测终端采用阈值触发的方式采集线路本体上的波形具体为：监测终端采集线路本体上的小电流信号，并判断该小电流信号的幅值是否超过其所设阈值，若为是，则触发监测终端以S兆点每秒的采样率采集一段N毫秒的波形，并由GPS将该波形授时；若为否，则舍弃该小电流信号；重复上述步骤，采集多段波形，按照GPS时间授时排序，形成波形堆。
[0010]进一步，监测终端的采样率S为10MS/s；每段N毫秒的波形为：触发点前N/2毫秒的波形与触发点后N/2毫秒的波形。
[0011]进一步，阈值设定为X倍的设备固有噪声。
[0012]进一步，波尾触发波形去除具体为：若阈值触发采样点前N/2毫秒的所有采样点的值的绝对值均小于等于触发阈值*1/2，则保留该触发波形，进入下一步判断，否则，舍弃。
[0013]进一步，高频噪声去除具体为：判断每个波形从触发阈值点后第p个点开始至该波形结束的所有采集点的值，若所有采集点值的绝对值均小于触发阈值，则判断该波形为尖刺型波形，为无效波形，舍弃，否则，为有效波形，进入下一步判断，。
[0014]进一步，加窗具体为：按照波形GPS时间先后顺序，将有效波形排序，形成波形组向量，在该波形组向量存在触发波形的地方加时间长度为T的时间窗，以将所有波形分组。
[0015]进一步，窗时间权计算具体为：时间窗内所包含的各波形的采样点对应的时间依次为t0、t1、t2……
t
k
，幅值为i0、i1、i2……
i
k
，则该时间窗的时间权计算公式为:；依照该公式计算出每个时间窗的时间权。
[0016]进一步，窗时间间隔计算具体为：将所有时间窗的时间权依次记作，则需满足的条件为：其中，为第k个时间窗的时间权，单位为毫秒。
[0017]进一步，监测终端以无线传输的方式将数据发送到服务器。
[0018]本专利技术的有益效果是：1）通过放电发展加剧阶段所产生的放电电流信号地提取与分析，可实现全时刻广域监测及预警输电线路异常放电状态，避免部分因素导致的跳闸事故；
2）对渐发型故障与缺陷在初始阶段放电所产生的行波电流信号进行监测可实现放电点的精确定位，进而达到缺陷与渐发型故障的预警功能；3）通过对干扰信号的剔除，可大幅减少监测终端所需上传信号的数据量，可有效提高系统的可靠性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术所述监测终端安装于交流输电线路三相线路本体上的安装示意图；图2为波尾触发波形去除效果图；图3为高频噪声波形去除效果图；图4为加窗效果图；图5为交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法的流程图。
[0020]具体实施方式
[0021]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0022]交流输电线路在运行过程中，由于运行环境的影响，会受到诸如雷击等因素的影响导致线路跳闸，结合运行经验，线路运行过程中，导致运行异常的因素主要分为以下几种：瞬发型故障（该类故障从故障初始阶段至继保动作时间极短，如雷击等因素）；渐发型故障（该类故障从故障初始阶段至继保动作时间较长，有些可持续数十天，如树障、绝缘子污秽、绝缘子覆冰等因素）与缺陷（该类状态不会导致线路跳闸，但会使线路带病运行，如地线绝缘缺陷等）；瞬发型故障由于作用时间极短，无法进行预警，仅可在故障后对故障进行分析与诊断；渐发型故障与缺陷由于从线路带病运行初始阶段至继保动作之间存在一段较长的时间，故对其进行监测与预警存在可行性。
[0023]监测终端安装于交流输电线路三相线路本体上，用于实施采集线路本体上如雷击等瞬发型故障所产生的大行波电流信号，以及诸如绝缘子污秽等渐发型故障在故障前的放电阶段所产生的小电流信号，最终实现故障点与异常放电点的精确定位和预警，但由于线路带载运行时为高压、强磁环境，故本专利技术的技术方案针对如何在该环境下有效、无遗漏地提取放电所产生的小电流信号进行阐述与说明；监测终端通过阈值触发的方式采集小电流信号，其安装示意图如图1所示，两监测终端之间间隔为20km～30km，监测终端主要实现放电电流信号的采集与上传，阈值触发即是给监测设置一个值，若因放电所产生的小电流信号的幅值超过所设阈值，则触发，反之则不触发。
[0024]实施例1如图5所示，一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，包括如下步骤：S000、监测终端采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，其特征在于，包括如下步骤：S000、监测终端采用阈值触发的方式采集线路本体上的波形；S001、波尾触发波形去除；S002、高频噪声去除；S003、加窗；S004、窗时间权计算；S005、窗时间间隔计算；S006、数据发送服务器；S007、诊断分析。2.根据权利要求1所述的一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，其特征在于，所述监测终端采用阈值触发的方式采集线路本体上的波形具体为：监测终端采集线路本体上的小电流信号，并判断该小电流信号的幅值是否超过所设阈值，若为是，则触发监测终端以S兆点每秒的采样率采集一段N毫秒的波形，并由GPS将该波形授时；若为否，则舍弃该小电流信号；重复上述步骤，采集多段波形，按照GPS时间授时排序，形成波形堆。3.根据权利要求2所述的一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，其特征在于，所述监测终端的采样率S为10MS/s；每段N毫秒的波形为：触发点前N/2毫秒的波形与触发点后N/2毫秒的波形。4.根据权利要求2所述的一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，其特征在于，所述阈值设定为X倍的设备固有噪声。5.根据权利要求2或3或4所述的一种交流输电线路异常放电有效电流信号提取方法，其特征在于，所述波尾触发波形去除具体为：若阈值触发采样点前N/2毫秒的所有采样点的值的绝对值均小于等于触发阈值*1/2，则保留该触发波形，进入下一步判断，否则，舍...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔杰，谢彬，范志升，
申请(专利权)人：武汉华瑞伏安电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：