一种分布式局部放电在线监测系统技术方案

本申请公开了一种分布式局部放电在线监测系统，分布式设置信号监测系统对各个监测地的电力设备的局部放电信号进行监控，时分复用地通过光纤将局部放电信号传输给中央处理系统进行统一处理和分析，避免了传统检测方法中长距离信号传输的不稳定和信号衰减的问题，降低大范围在线监测的成本。低大范围在线监测的成本。低大范围在线监测的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式局部放电在线监测系统


[0001]本申请涉及高压电力
，特别涉及一种分布式局部放电在线监测系统。

技术介绍

[0002]高压电力设备中绝缘设备的局部放电是绝缘设备劣化的先兆和表现形式。长时间的局部放电会导致绝缘体老化，引发电力绝缘设备运行异常，进而导致电力系统故障。因此在绝缘设备运行过程中，需要实时监测局部放电情况，预防潜在电力设备运行事故的发生。
[0003]现有的局部放电监测设备存在信号传输距离短、抗干扰能力差、大范围安装监测设备成本昂贵等问题，不符合当前倡导的“碳达峰、碳中和”背景。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种分布式局部放电在线监测系统，其能够改善上述问题。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]本申请提供一种分布式局部放电在线监测系统，其包括：
[0007]至少一个信号监测系统，每个所述信号监测系统安装于对应监测地，用于监测所述监测地的各个电力设备的局部放电电信号，并将所述局部放电电信号转换为局部放电光信号并通过时分复用方式耦合到对应的传输光纤中；
[0008]所述传输光纤，用于传输所述局部放电光信号；
[0009]中央处理系统，用于接收所述传输光纤传输来的各个所述监测地的所述局部放电光信号，还原所述局部放电光信号为所述局部放电电信号，并对所述局部放电电信号进行分析处理；
[0010]显示设备，用于在所述中央处理系统的控制下，显示所述中央处理系统对所述局部放电信号的分析处理结果。r/>[0011]可以理解，本申请公开了一种分布式局部放电在线监测系统，分布式设置信号监测系统对各个监测地的电力设备的局部放电信号进行监控，时分复用地通过光纤将局部放电信号传输给中央处理系统进行统一处理和分析，避免了传统检测方法中长距离信号传输的不稳定和信号衰减的问题，降低大范围在线监测的成本。
[0012]在本申请可选的实施例中，所述信号监测系统包括至少两个高频电流互感器、预处理模块和光纤时分复用模块；所述高频电流互感器安装于对应电力设备的电缆绝缘头上，用于获取所述电缆局部放电所产生的脉冲电流信号；所述预处理模块，用于对所述脉冲电流信号进行预处理，提高所述脉冲电流信号的信噪比，并提取所述脉冲电流信号的特征量；所述光纤时分复用模块，用于将所述特征量通过时分复用方式耦合到对应的所述传输光纤中。
[0013]可以理解，本申请采用高频电流互感器(HFCT)进行检测，其具有高精度和灵敏度，能够实现对局部放电信号的准确检测，从而有效地避免误判和漏检。此外，本申请采用光纤
技术进行数据传输，能够实现局部放电信号的分布式检测，避免了传统检测方法中长距离信号传输的不稳定和信号衰减的问题；光纤具有低成本、高效率、可靠性高等特点，能够有效地降低设备的成本，提高了设备的经济性。
[0014]在本申请可选的实施例中，所述预处理模块包括滤波放大单元、特征提取单元和模数转换单元；所述滤波放大单元包括电阻分压电路和/或差分放大器、滤波器，所述滤波放大单元通过所述电阻分压电路和/或所述差分放大器对输入的所述脉冲电流信号进行放大，并通过所述滤波器去除所述脉冲电流信号中的高频成分和/或低频成分；所述特征提取单元包括算法电路，用于提取所述脉冲电流信号中的特征量；所述模数转换单元，用于将所述特征量由模拟信号转换为特征量数字信号。
[0015]可选地，所述滤波器为RC滤波器或Sallen
‑
Key滤波器。
[0016]其中，特征提取单元用于提取信号的均值、峰值和能量等特征量。使用基本算法电路，求平均值、峰值、积分等，实现信号特征的提取。在特征提取模块中，使用运算放大器和电容等元器件组成各种算法电路，以实现特征提取的功能。
[0017]在本申请可选的实施例中，所述特征量包括以下至少一项：
[0018]所述脉冲电流信号的平均值，局部放电信号的平均值可以反映信号的整体趋势；
[0019]所述脉冲电流信号的峰值，局部放电信号的最大值可以反映信号的峰值强度；
[0020]所述脉冲电流信号的脉冲数，局部放电信号的脉冲数可以反映信号的脉冲数量；
[0021]所述脉冲电流信号的能量，局部放电信号的能量可以反映信号的总能量大小；
[0022]所述脉冲电流信号的谐波含量，局部放电信号的谐波含量可以反映信号的频谱特性；
[0023]所述脉冲电流信号的脉冲宽度，局部放电信号的脉冲宽度可以反映信号的脉冲宽度特性；
[0024]所述脉冲电流信号的上升时间和/或下降时间，局部放电信号的上升时间和下降时间可以反映信号的变化速率。
[0025]可选地，所述特征提取单元还用于计算以下至少一项参数：
[0026]根据所述平均值计算所述脉冲电流信号的均方根值，局部放电信号的均方根值可以反映信号的有效值大小；
[0027]将所述峰值和所述均方根值的比值作为所述脉冲电流信号的峰值因数，可以反映信号的峰值幅值特性。
[0028]在本申请可选的实施例中，所述光纤时分复用模块包括时分复用器和电光转换器；所述时分复用器用于将至少两个所述特征量数字信号在不同的时间段内分配到输出端口上；所述电光转换器用于将所述输出端口输出的所述特征量数字信号转换为特征量光信号耦合进所述传输光纤中。
[0029]在本申请可选的实施例中，所述中央处理系统包括光交换机和处理器；所述光交换机的各个输入端口分别与对应的所述传输光纤连接，所述光交换机的输出端口与所述处理器电连接，所述光交换机用于将所述传输光纤的所述特征量光信号还原为所述特征量数字信号，并转发给所述处理器进行分析处理；所述处理器用于对所述特征量数字信号进行分析处理。
[0030]在本申请可选的实施例中，所述处理器具体用于根据所述特征量数字信号分析计
算，得到至少一项分析处理结果：
[0031]每个所述特征量数字信号对应的二维谱图和/或三维谱图；
[0032]每个所述特征量数字信号对应的局部放电类型；
[0033]局部放电发生源的位置；
[0034]局部放电发生源的运维历史数据。
[0035]在本申请可选的实施例中，所述处理器可以为以下任意一种：
[0036]中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)；
[0037]数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)；
[0038]专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)；
[0039]现场可编程门阵列(Field
‑
ProgrammableGateArray，FPGA)。
[0040]有益效果：
[0041]本申请公开了一种分布式局部放电在线监测系统，分布式设置信号监测系统对各个监测地的电力设备的局部放电信号进行监控，时分复用地通过光纤将局部放电信号传输给中央本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式局部放电在线监测系统，其特征在于，包括：至少一个信号监测系统，每个所述信号监测系统安装于对应监测地，用于监测所述监测地的各个电力设备的局部放电电信号，并将所述局部放电电信号转换为局部放电光信号并通过时分复用方式耦合到对应的传输光纤中；所述传输光纤，用于传输所述局部放电光信号；中央处理系统，用于接收所述传输光纤传输来的各个所述监测地的所述局部放电光信号，还原所述局部放电光信号为所述局部放电电信号，并对所述局部放电电信号进行分析处理；显示设备，用于在所述中央处理系统的控制下，显示所述中央处理系统对所述局部放电信号的分析处理结果。2.根据权利要求1所述的分布式局部放电在线监测系统，其特征在于，所述信号监测系统包括至少两个高频电流互感器、预处理模块和光纤时分复用模块；所述高频电流互感器安装于对应电力设备的电缆绝缘头上，用于获取所述电缆局部放电所产生的脉冲电流信号；所述预处理模块，用于对所述脉冲电流信号进行预处理，提高所述脉冲电流信号的信噪比，并提取所述脉冲电流信号的特征量；所述光纤时分复用模块，用于将所述特征量通过时分复用方式耦合到对应的所述传输光纤中。3.根据权利要求2所述的分布式局部放电在线监测系统，其特征在于，所述预处理模块包括滤波放大单元、特征提取单元和模数转换单元；所述滤波放大单元包括电阻分压电路和/或差分放大器、滤波器，所述滤波放大单元通过所述电阻分压电路和/或所述差分放大器对输入的所述脉冲电流信号进行放大，并通过所述滤波器去除所述脉冲电流信号中的高频成分和/或低频成分；所述特征提取单元包括算法电路，用于提取所述脉冲电流信号中的特征量；所述模数转换单元，用于将所述特征量由模拟信号转换为特征量数字信号。4.根据权利要求3所述的分布式局部放电在线监测系统，其特征在于，所述滤波器为RC滤波器或Sallen
‑
Key滤波器。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋旭辉，王毅，陈权锋，王瑞琼，何家骏，左贤锟，罗洪飞，罗樟，唐劲，张成万，廖杨吉，赵明祺，周尧，谭聪，薛潇，易欢，邹鹏，刘黎明，朱元浩，朱敏杰，周梦雪，刘志强，张海龙，
申请(专利权)人：重庆邮电大学河北明镜瑞达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：