一种换流阀异常放电识别系统技术方案

本发明专利技术涉及发电和输变电技术领域，具体涉及一种换流阀异常放电识别系统

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀异常放电识别系统、方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及发电和输变电
，具体涉及一种换流阀异常放电识别系统
、
方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]换流阀是直流输电工程的核心装备，起到整流和逆变的作用，用于实现交流电和直流电之间的转换
。
换流阀结构组成复杂，内部包含功率半导体器件
、
电阻
、
电容
、
控制板卡
、
水管与冷却水
、
光纤等多类型零件和组成部分
。
伴随着运行时间增加，换流阀表面和内部可能积尘积灰，或电连接点螺栓发生松动，进而引起换流阀异常放电
。
目前直流输电工程电压等级越来越高，最高超过
1100kV
，换流阀内部电压应力也更加严苛，发生异常放电的风险和影响也越来越大，轻则导致换流阀晶闸管级失效丢失冗余数，严重时可造成连锁反应引起直流输电系统整体停运
。
但换流阀异常放电通常从早期的轻微放电逐渐发展到严重放电，这一过程需要经过一段时间
。
因此，如果在早期轻微放电阶段就能准确识别定位，并采取合理措施解决，就能够避免换流阀严重放电发生，减少因换流阀异常放电引起的直流输电停运经济损失
。
[0003]针对换流阀放电，当前工程上采用换流阀厅配置紫外感知装置的方式来检测，且有图像式和区域感应式两种
。
但这种形式存在如下问题，换流阀内部零件和屏蔽罩的遮蔽导致换流阀内部放电特别是内部早期放电难以被紫外感知装置感知到，只有在放电发展到比较严重的时候才能有效检测
。
另外，阀厅紫外感知装置通常只能将放电定位到区域或者换流阀模块级别，不能实现元件级的异常放电定位
。
当前工程上也有采用阀厅配置可见光
、
红外感知装置等方式的换流阀放电识别定位方法，但同样存在与紫外感知相同的两个问题，且其性能低于紫外感知
。
[0004]所以，当前针对换流阀早期放电
(
特别是内部放电
)
准确识别定位问题，仍缺乏有效的技术手段和相应装置
。
需要提出一种方法，解决现有技术不能有效识别换流阀内部早期异常放电和现有技术定位不够准确的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种换流阀异常放电识别系统
、
方法
、
装置
、
设备及介质，以解决现有技术不能有效识别换流阀内部早期异常放电的问题
。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种换流阀异常放电识别系统，系统包括：微处理器和至少一个振动传感器；振动传感器设置在换流阀内，用于采集换流阀内的振动信号；微处理器连接振动传感器，用于获取预设时间内的振动信号，根据振动信号的变化进行异常放电识别
。
[0007]本专利技术实施例提供的换流阀异常放电识别系统，通过在换流阀内设置振动传感器，该振动传感器能够采集换流阀发生异常放电时的振动信号，并通过微处理器对振动信号的处理实现对异常放电的识别，相比现有技术中采用换流阀厅配置紫外等感知装置检测
换流阀异常放电，由于换流阀屏蔽罩和结构的遮蔽效应，无法识别换流阀内部的早期异常放电的问题，本专利技术采用在换流阀内部集成配置振动传感器的方式，通过感知检测换流阀内部异常振动，可以有效识别定位换流阀内部的早期异常放电
。
[0008]在一种可选的实施方式中，换流阀包括若干个平面，每个平面内包括至少三个振动传感器
。
[0009]本实施例中，通过将换流阀划分为若干个平面，在每个平面内设置至少三个振动传感器，便于后续基于三个振动传感器实现异常放电点的定位
。
[0010]在一种可选的实施方式中，换流阀包括多个换流阀模块，每个换流阀模块包括五个振动传感器，其中四个振动传感器设置在换流阀绝缘子吊装点连线与金属梁交叉位置，另一个设置在中间金属梁与阀模块主水管交叉位置
。
[0011]本实施例中，通过在换流阀中不同位置设置五个振动传感器，使得该系统具备换流阀模块平面内和换流阀吊装绝缘子平面的异常放电识别定位能力，同时通过复用传感器达到了在不影响异常放电识别定位能力的前提下减少了传感器使用数量，降低了成本和对换流阀绝缘的影响
。
[0012]第二方面，本专利技术提供了一种换流阀异常放电识别方法，其特征在于，应用于上述第一方面或其对应的任一实施方式的换流阀异常放电识别系统，方法包括：获取预设时间内的振动信号；根据振动信号的变化进行异常放电识别
。
[0013]本专利技术实施例提供的换流阀异常放电识别方法，通过对振动传感器采集的振动信号处理实现对异常放电的识别，相比现有技术中采用换流阀厅配置紫外等感知装置检测换流阀异常放电，由于换流阀屏蔽罩和结构的遮蔽效应，无法识别换流阀内部的早期异常放电的问题，本专利技术通过振动信号识别的方式可以有效识别定位换流阀内部的早期异常放电
。
[0014]在一种可选的实施方式中，根据振动信号的变化进行异常放电识别，包括：根据振动信号的峰值是否大于峰值限值进行异常放电识别；和
/
或，对振动信号进行小波变换，根据小波变换结果和预设限值的关系进行异常放电识别
。
[0015]本实施例中，通过简单的信号峰值限值比对即可确定是否发生异常放电，检测方法步骤简单，要求计算资源低
。
此外，通过小波变换进行异常放电检测的方式，可以考虑振动信号频率因素，通过特定频段小波变换系数与预设限值比对，可以相比峰值检测方法更准确地检测换流阀异常放电
(
因为仅比对与异常放电振动频率相符的频段小波变换系数
)。
[0016]在一种可选的实施方式中，振动传感器包括至少三个振动传感器，方法还包括：当检测到异常放电时，计算任意两个振动传感器感知到异常放电的时间差；根据时间差和振动信号传播速度计算异常放电点到任意两个振动传感器的距离差；根据任意两个振动传感器的位置和距离差的位置关系构建得到三个方程；根据三个方程对应的曲线确定的异常放电点的位置
。
[0017]本实施例中，通过分析换流阀内部配置的振动传感器振动信号，计算平面内至少3个传感器感知振动时间差并基于振动传感器位置识别定位异常放电，能够将放电位置精确到具体零件
。
避免了现有技术中或者通过图像匹配来识别定位换流阀异常放电位置，或者仅能通过区域紫外感知装置判别一个区域内是否存在异常放电，定位不够准确，不能精确到换流阀内的具体位置及零件的问题
。
提高了异常放电识别定位精度
。
[0018]在一种可选的实施方式中，方法还包括：获取任一振动传感器的位置和对应感知的振动信号的烈度值；根据振动传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种换流阀异常放电识别系统，其特征在于，所述系统包括：微处理器和至少一个振动传感器；所述振动传感器设置在换流阀内，用于采集换流阀内的振动信号；所述微处理器连接所述振动传感器，用于获取预设时间内的振动信号，根据所述振动信号的变化进行异常放电识别
。2.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流阀包括若干个平面，每个平面内包括至少三个振动传感器
。3.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换流阀包括多个换流阀模块，每个换流阀模块包括五个振动传感器，其中四个振动传感器设置在换流阀绝缘子吊装点连线与金属梁交叉位置，另一个设置在中间金属梁与阀模块主水管交叉位置
。4.
一种换流阀异常放电识别方法，其特征在于，应用于权利要求1‑3任一项所述的换流阀异常放电识别系统，所述方法包括：获取预设时间内的振动信号；根据所述振动信号的变化进行异常放电识别
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述振动信号的变化进行异常放电识别，包括：根据所述振动信号的峰值是否大于峰值限值进行异常放电识别；和
/
或，对所述振动信号进行小波变换，根据小波变换结果和预设限值的关系进行异常放电识别
。6.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述振动传感器包括至少三个振动传感器，所述方法还包括：当检测到异常放电时，计算任意两个振动传感器感知到异常放电的时间差；根据所述时间差...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑林，张晓龙，王华锋，魏晓光，刘近，孙天舒，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：