复合绝缘子发热缺陷局部温差计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种复合绝缘子发热缺陷局部温差计算方法及系统。目前的方法依赖人工识别复合绝缘子红外图谱发热区域、确定温度对比基准点，容易受到操作人员主观影响；对于部分表面温度变化较慢的发热缺陷，人工难以准确确定发热区域的边缘和基准点，给局部温差的计算带来误差。本发明专利技术为一种利用复合绝缘子芯棒温度分布及其低频分量梯度信息确定发热缺陷局部温差的方法及系统，其通过温度梯度自动确定复合绝缘子发热区域范围，并采用所识别的发热区域温度跨度作为局部温差，避免了人工识别复合绝缘子红外图谱发热区域和确定温度对比基准点容易受主观影响的不足，可大幅提升现场复合绝缘子发热缺陷局部温差计算准确度与计算效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
复合绝缘子发热缺陷局部温差计算方法及系统


[0001]本专利技术属于架空线路复合绝缘子领域，涉及现场复合绝缘子发热缺陷局部温差计算方法及系统，具体地说是一种采用复合绝缘子芯棒温度分布及其低频分量梯度信息确定复合绝缘子发热缺陷局部温差的方法及系统。

技术介绍

[0002]目前电网复合绝缘子用量巨大，在运复合绝缘子因生产质量、恶劣运行条件等原因可能产生内部缺陷，甚至逐步发展成断串、内部击穿故障。复合绝缘子内部缺陷在发展过程中往往伴随发热，因此采用红外检测是发现复合绝缘子内部缺陷、判断缺陷严重程度的有效手段。由于杆塔阴影、外界光照等因素对现场红外测试产生影响，因此发热位置的局部温差比整支绝缘子的温差更能表征缺陷状态，目前国内南方电网有限公司已明确规定采用局部温差判断复合绝缘子发热缺陷严重程度。
[0003]目前的方法采用人工识别复合绝缘子红外图谱发热区域，通过发热区域温度最大值与发热区域边缘温度之差得到发热缺陷位置的局部温差；该方法依赖人工识别复合绝缘子红外图谱发热区域、确定温度对比基准点，容易受到操作人员主观影响；对于部分表面温度变化较慢的发热缺陷，人工难以准确确定发热区域的边缘和基准点，给局部温差的计算带来误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用复合绝缘子芯棒温度分布及其低频分量梯度信息确定发热缺陷局部温差的方法及系统，其通过温度梯度自动确定复合绝缘子发热区域范围，并采用所识别的发热区域温度跨度作为局部温差，以避免人工识别复合绝缘子红外图谱发热区域和确定温度对比基准点容易受主观影响的不足，以大幅提升现场复合绝缘子发热缺陷局部温差计算准确度与计算效率。
[0005]为此，本专利技术采用的一种技术方案如下：复合绝缘子发热缺陷局部温差计算方法，其包括如下步骤：
[0006]a)收集设备资料，获取复合绝缘子结构高度和伞裙单元数量；
[0007]b)对在运复合绝缘子进行红外测试，获取复合绝缘子红外测温图像；
[0008]c)利用复合绝缘子红外测温图像数据获得复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线；
[0009]d)对复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线进行小波分解与低频分量重构，得到复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量；
[0010]e)确定复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值及其位置；
[0011]f)对复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量进行梯度计算，得到芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线；
[0012]g)确定芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线所有数值中近0的点的位置，并与复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置进行对比，得到距离最大值位置最近
的4个点的位置；
[0013]h)利用芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线上距离芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置最近的4个近0的点的位置，得到复合绝缘子发热缺陷发热位置范围；
[0014]i)利用复合绝缘子发热缺陷发热位置范围和芯棒中轴线温度曲线，得到复合绝缘子发热缺陷局部温差。
[0015]本专利技术通过获取复合绝缘子芯棒温度分布及其低频分量梯度信息确定复合绝缘子发热缺陷局部温差。
[0016]进一步地，步骤d)中，所述的复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量T2由复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线T通过小波分解和低频分量重构得到，采用的小波基为dmey，分解层数不小于3。
[0017]进一步地，步骤f)中，所述的复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线k2与芯棒中轴线温度曲线低频分量T2的关系为：
[0018][0019]其中，H为复合绝缘子结构高度，m为复合绝缘子温度曲线的数据点数，T2(i)为复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量T2上第i个点的温度数值，T2(i+1)为复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线T2上第i+1个点的温度数值，k2(i)为复合绝缘子芯棒中轴线温度低频分量梯度曲线k2上第i个点的梯度数值，l为复合绝缘子温度曲线相邻两个数据点之间的空间距离。
[0020]进一步地，步骤g)中，所述的芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线所有数值中近0的点的位置，其对应点的温度曲线低频分量数值不大于q，q取2
×
10
‑4。
[0021]进一步地，步骤h)中，所述的复合绝缘子发热缺陷发热位置范围[n1,n2]与芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线上距离芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置最近的4个点的位置[n3,n4,n5,n6]，以及芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值所在位置n0的关系为：
[0022][0023]其中n1、n2分别为复合绝缘子发热区域起始点和终止点对应芯棒温度曲线上的序号，n0为芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值所在位置对应芯棒温度曲线上的序号，n3、n4、n5、n6分别为芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线上距离芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置最近的4个点对应芯棒温度曲线上的序号。
[0024]进一步地，步骤i)中，所述的复合绝缘子发热缺陷局部温差T
p
与复合绝缘子发热缺陷发热位置范围[n1，n2]的关系为：
[0025]T
p
＝max(T(n1)，T(n1+1)
……
T(n2))
‑
min(T(n1)，T(n1+1)
……
T(n2))，
[0026]其中，T(n1)为复合绝缘子芯棒温度曲线上第n1个点的温度数值。
[0027]本专利技术采用的另一种技术方案为：复合绝缘子发热缺陷局部温差计算系统，其包括：
[0028]原始数据获取单元，收集设备资料，获取复合绝缘子结构高度和伞裙单元数量；
[0029]红外测温图像获取单元，对在运复合绝缘子进行红外测试，获取复合绝缘子红外
测温图像；
[0030]芯棒中轴线温度曲线获取单元，利用复合绝缘子红外测温图像数据获得复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线；
[0031]低频分量获取单元，对复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线进行小波分解与低频分量重构，得到复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量；
[0032]低频分量最大值及其位置确定单元，确定复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值及其位置；
[0033]低频分量梯度曲线计算单元，对复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量进行梯度计算，得到芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线；
[0034]距离最大值位置最近位置的获取单元，确定芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线所有数值中近0的点的位置，并与复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置进行对比，得到距离最大值位置最近的4个点的位置；
[0035]发热缺陷发热位置范围获取单元，利用芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线上距离芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置最近的4个近0的点的位置，得到复合绝缘子发热缺陷发热位置范围；
[0036]发热缺陷局部温差获取单元，利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
为芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值所在位置对应芯棒温度曲线上的序号，n3、n4、n5、n6分别为芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线上距离芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置最近的4个点对应芯棒温度曲线上的序号。6.根据权利要求1所述的复合绝缘子发热缺陷局部温差计算方法，其特征在于，步骤i)中，所述的复合绝缘子发热缺陷局部温差T
p
与复合绝缘子发热缺陷发热位置范围[n1,n2]的关系为：T
p
＝max(T(n1)，T(n1+1)
……
T(n2))
‑
min(T(n1)，T(n1+1)
……
T(n2))，其中，T(n1)为复合绝缘子芯棒温度曲线上第n1个点的温度数值。7.复合绝缘子发热缺陷局部温差计算系统，其特征在于，包括：原始数据获取单元，收集设备资料，获取复合绝缘子结构高度和伞裙单元数量；红外测温图像获取单元，对在运复合绝缘子进行红外测试，获取复合绝缘子红外测温图像；芯棒中轴线温度曲线获取单元，利用复合绝缘子红外测温图像数据获得复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线；低频分量获取单元，对复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线进行小波分解与低频分量重构，得到复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量；低频分量最大值及其位置确定单元，确定复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值及其位置；低频分量梯度曲线计算单元，对复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量进行梯度计算，得到芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线；距离最大值位置最近位置的获取单元，确定芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线所有数值中近0的点的位置，并与复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置进行对比，得到距离最大值位置最近的4个点的位置；发热缺陷发热位置范围获取单元，利用芯棒中轴线温度曲线低频分量梯度曲线上距离芯棒中轴线温度曲线低频分量最大值位置最近的4个近0的点的位置，得到复合绝缘子发热缺陷发热位置范围；发热缺陷局部温差获取单元，利用复合绝缘子发热缺陷发热位置范围和芯棒中轴线温度曲线，得到复合绝缘子发热缺陷局部温差。8.根据权利要求7所述的复合绝缘子发热缺陷局部温差计算系统，其特征在于，所述低频分量获取单元中，所述的复合绝缘子芯棒中轴线温度曲线低频分量T2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李特，王振国，王少华，刘黎，周象贤，曹俊平，姜凯华，陶瑞祥，金涌涛，李思南，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：