局部放电数据智能诊断装置与诊断方法制造方法及图纸

一种局部放电数据智能诊断装置与诊断方法，通过对比第k天累积放电幅值E

【技术实现步骤摘要】
局部放电数据智能诊断装置与诊断方法


[0001]本专利技术属于局部放电
，具体涉及一种局部放电数据智能诊断装置与诊断方法。

技术介绍

[0002]变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。
[0003]在变电站中普遍都会设有GIS设备，GIS设备就是SF6气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear，即GIS），是指全部或部分采用气体而不采用大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。GIS是变电站的重要组成部分，具有占地面积小、元件全部封闭、不受环境干扰、可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量少、安装迅速、运行费用低等优点，得到了广泛应用。。
[0004]虽然有着诸多优点，但因其内部场强高，GIS设备在制造、装备及运行过程中造成的一些细微的隐患都有可能导致GIS 严重绝缘事故。
[0005]GIS 严重绝缘事故往往是由持续放电类缺陷发展造成的。GIS 设备内部缺陷导致的局放信号是持续存在的，而外部干扰有很大一部分属于短时干扰。
[0006]也就是说，要准确评估GIS设备的GIS严重绝缘事故，也就是要准确判断GIS设备的持续放电类缺陷，但是目前在外部干扰下没有准确判断GIS设备的持续放电类缺陷的装置和方法。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中带有的不足，本专利技术提出一种局部放电数据智能诊断装置与诊断方法，通过对比第k天累积放电幅值E
s
与阈值E
t
的关系，当E
s
>E
t
时，判定该GIS 特高频传感器接受到持续放电信号并传送该GIS 特高频传感器的监测位置在第k天是持续放电类缺陷的消息到液晶屏上显示，否则判定该GIS 特高频传感器接受到短时放电信号并传送该GIS 特高频传感器的监测位置在第k天是短时放电类缺陷的消息到液晶屏上显示;根据传感器累积阈值判定模型的判定方法可准确识别持续放电类缺陷；通过计算GIS特高频传感器C的日均放电幅值与其电气相邻的GIS特高频传感器D的日均放电幅值这两个变量的相关系数rDV，计算GIS特高频传感器C的放电次数与其电气相邻的GIS特高频传感器D的放电次数这两个变量的相关系数rDN，当同时满足rCV>rDV及rCN>rDN时，判定所述接受到的持续放电信号为GIS设备的腔体内部放电并传送该GIS设备的腔体内部放电消息到液晶屏上显示，否则判定为干扰并传送该干扰消息到液晶屏上显示，就还能对持续放电类缺陷执行更精准的定位。
[0008]本专利技术运用如下的技术方案。
[0009]一种局部放电数据智能诊断装置，包括：
在变电站的GIS设备的监测位置上设置有GIS 特高频传感器，GIS 特高频传感器和上位机均与PLC电连接；在PLC上运行的模块包括建立模块和定位模块；所述建立模块用于建立传感器累积阈值判定模型；所述定位模块用于对持续放电类缺陷执行定位。
[0010]优选地，所述建立模块还用于从GIS设备的局放信号中获取GIS放电量日均平均序列；用于构造滑动窗口，将滑动窗口的大小作为累积天数；用于构造累积放电幅值E
s
，累积放电幅值E
s
表示直到第k天之前的S天内的放电均值与次数的乘积之和，所述累积放电幅值E
s
如下式所示：式中:k为待判定监测量的日期编号；S为滑动窗口长度；N
i
为第i天日均放电次数；V
i
为第i天日均放电幅值;用于计算累积放电幅值阈值E
t
，其如下公式所示：式中:S为滑动窗口长度; 为日均放电次数阈值，其等于上月放电次数均值; 为日均放电幅值阈值，其等于上月放电幅值阈值;用于对比第k天累积放电幅值E
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与阈值E
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的关系，当E
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>E
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时，判定该GIS 特高频传感器接受到持续放电信号并传送该GIS 特高频传感器的监测位置在第k天是持续放电类缺陷的消息到液晶屏上显示，否则判定该GIS 特高频传感器接受到短时放电信号并传送该GIS 特高频传感器的监测位置在第k天是短时放电类缺陷的消息到液晶屏上显示。
[0011]优选地，所述GIS放电量日均平均序列包括作为放电均值的以算术平均出该天所有5min内的放电幅值而得到日均放电幅值V和放电次数N。
[0012]优选地，滑动窗口以天为单位，滑动窗口长度S=7。
[0013]优选地，所述定位模块还用于对于经过传感器累积阈值判定模型判定为接受到持续放电信号的GIS特高频传感器，提取其空间及电气相邻的传感器在第k天之前的历史7天的局放信号;用于计算接受到持续放电信号的GIS特高频传感器的日均放电幅值与其电气相邻的GIS特高频传感器C的日均放电幅值这两个变量的相关系数rCV：计算接受到持续放电信号的GIS特高频传感器的放电次数与其电气相邻的GIS特高频传感器C的放电次数这两个变量的相关系数rCN；用于相关系数阈值判定；用于相关系数对比判定。
[0014]优选地，所述定位模块还用于当rCV及rCN均大于0.6时，初步判断接受到的持续放电信号可能来自同一内部放电源，否则判定为干扰并传送该干扰消息到液晶屏上显示。
[0015]优选地，所述定位模块还用于计算GIS特高频传感器C的日均放电幅值与其电气相邻的GIS特高频传感器D的日均放电幅值这两个变量的相关系数rDV，计算GIS特高频传感器C的放电次数与其电气相邻的GIS特高频传感器D的放电次数这两个变量的相关系数rDN，当同时满足rCV>rDV及rCN>rDN时，判定所述接受到的持续放电信号为GIS设备的腔体内部放电并传送该GIS设备的腔体内部放电消息到液晶屏上显示，否则判定为干扰并传送干扰消
息到液晶屏上显示。
[0016]一种局部放电数据智能诊断方法，包括：步骤1：GIS 特高频传感器将采集到的变电站的GIS设备的局放信号传至PLC；步骤2：PLC建立传感器累积阈值判定模型；步骤3：PLC对持续放电类缺陷执行定位。
[0017]优选地，所述步骤2具体包括：步骤2
‑
1：从GIS设备的局放信号中获取GIS放电量日均平均序列；步骤2
‑
2：构造滑动窗口，将滑动窗口的大小作为累积天数；步骤2
‑
3：构造累积放电幅值E
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，累积放电幅值E
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表示直到第k天之前的S天内的放电均值与次数的乘积之和，所述累积放电幅值E
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如下式所示：式中:k为待判定监测量的日期编号；S为滑动窗口长度；N
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为第i天日均放电次数；V
i
为第i天日均放电幅值;步骤2
‑
4：计算累积放电幅值阈值E...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局部放电数据智能诊断装置，其特征在于，包括：在变电站的GIS设备的监测位置上设置有GIS 特高频传感器，GIS 特高频传感器和上位机均与PLC电连接；在PLC上运行的模块包括建立模块和定位模块；所述建立模块用于建立传感器累积阈值判定模型；所述定位模块用于对持续放电类缺陷执行定位。2.根据权利要求1所述的局部放电数据智能诊断装置，其特征在于，所述建立模块还用于从GIS设备的局放信号中获取GIS放电量日均平均序列；用于构造滑动窗口，将滑动窗口的大小作为累积天数；用于构造累积放电幅值E
s
，累积放电幅值E
s
表示直到第k天之前的S天内的放电均值与次数的乘积之和，所述累积放电幅值E
s
如下式所示：式中:k为待判定监测量的日期编号；S为滑动窗口长度；N
i
为第i天日均放电次数；V
i
为第i天日均放电幅值;用于计算累积放电幅值阈值E
t
，其如下公式所示：式中:S为滑动窗口长度; 为日均放电次数阈值，其等于上月放电次数均值; 为日均放电幅值阈值，其等于上月放电幅值阈值;用于对比第k天累积放电幅值E
s
与阈值E
t
的关系，当E
s
>E
t
时，判定该GIS 特高频传感器接受到持续放电信号并传送该GIS 特高频传感器的监测位置在第k天是持续放电类缺陷的消息到液晶屏上显示，否则判定该GIS 特高频传感器接受到短时放电信号并传送该GIS 特高频传感器的监测位置在第k天是短时放电类缺陷的消息到液晶屏上显示。3.根据权利要求2所述的局部放电数据智能诊断装置，其特征在于，所述GIS放电量日均平均序列包括作为放电均值的以算术平均出该天所有5min内的放电幅值而得到日均放电幅值V和放电次数N；滑动窗口以天为单位，滑动窗口长度S=7。4.根据权利要求1所述的局部放电数据智能诊断装置，其特征在于，所述定位模块还用于对于经过传感器累积阈值判定模型判定为接受到持续放电信号的GIS特高频传感器，提取其空间及电气相邻的传感器在第k天之前的历史7天的局放信号;用于计算接受到持续放电信号的GIS特高频传感器的日均放电幅值与其电气相邻的GIS特高频传感器C的日均放电幅值这两个变量的相关系数rCV：计算接受到持续放电信号的GIS特高频传感器的放电次数与其电气相邻的GIS特高频传感器C的放电次数这两个变量的相关系数rCN；用于相关系数阈值判定；用于相关系数对比判定。5.根据权利要求4所述的局部放电数据智能诊断装置，其特征在于，所述定位模块还用于当rCV及rCN均大于0.6时，初步判断接受到的持续放电信号可能来自同一内部放电源，否则判定为干扰并传送干扰消息到液晶屏上显示；所述定位模块还用于计算GIS特高频传感器C的日均放电幅值与其电气相邻的GIS特高
频传感器D的日均放电幅值这两个变量的相关系数rDV，计算GIS特高频传感器C的放电次数与其电气相邻的GIS特高频传感器D的放电次数这两个变量的相关系数rDN，当同时满足rCV>rDV及rCN>rDN时，判定所述接受到的持续放电信号为GIS设备的腔体内部放电并传送该GIS设备的腔体内部放电消息到液晶屏上显示，否则判定为干扰并传送该干扰消息到液晶屏上显示。6.一种局部放电数据智能诊断方法，其特征在于，包括：步骤1：GIS 特高频传感器将采集到的变电站的GIS设备的局放信号传至PLC；步骤2：PLC建立传感器累积阈值判定模型；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亦非，宫成，张宝群，李天乐，王芳，马浩，于钊，杨亚奇，
申请(专利权)人：北京鼎诚鸿安科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：