CN103176113B - 一种gis局部放电检定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GIS局部放电检定方法及系统，该方法包括建立标定数据集，标定数据集中数据基于GIS内预设位置；测量GIS实际局部放电在所述预设位置的实际波形振荡上升时间及实际最大幅值；将实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与标定数据集中数据进行比较、计算，获取放电部位和强度。本发明具体可通过在预设位置放置传感器准确地测量标定数据集及实际局部放电的数据，不需在每个GIS间隔上配置两个传感器、且避免了首波起始时刻读取误差大的缺陷；后期通过简单的比较、计算获取放电部位和强度，不受图谱库的局限，克服了现有UHF法中模式识别无法准确给出放电强度的弊端，综上本发明可准确有效地检测局部放电的放电部位和强度。
Description
技术领域
本发明属于电力系统局部放电检测与检修技术领域，尤其涉及一种GIS（Gas Insulated Switchgear，气体绝缘组合电器）局部放电检定方法及系统。
背景技术
由于具备占地面积小、运行可靠性高、维护工作量小、无电磁干扰等优点，自上世纪80年代以来，GIS已被广泛应用于我国电力系统。伴随着GIS使用数量的增加，GIS安全事故也越来越多，给国民经济造成了巨大的损失。其中，绝缘缺陷是影响GIS可靠性的重要因素之一，当GIS内部存在绝缘缺陷时，在高电压作用下将会产生局部放电，因此，局部放电是绝缘缺陷的重要征兆，检测GIS局部放电能发现其内部的绝缘缺陷，进而可及时采取措施以避免其发展成为恶性事故。
具体地，准确判断GIS内局部放电的放电部位和放电强度是当前GIS内部局部放电检测与检修工作的重要环节。目前，主要采用UHF（Ultra HighFrequency，特高频）法对GIS进行局部放电检测。现有基于UHF的局部放电的放电部位定位方法主要是时间差法，该方法的工作原理是：首先，利用安装在GIS间隔上的两个UHF传感器测量局部放电信号并读取两路信号的首波起始时刻；其次，计算两个首波起始时刻之差，称为时间差；最后，利用时间差计算局部放电源所在位置。现有基于UHF的局部放电信号强度或严重程度的检测方法主要是模式识别法，其工作原理是：首先，在实验室开展局部放电试验研究，积累每种局部放电的UHF信号统计谱图，例如PRPD（）谱图、飞行时间图等；其次，基于积累的谱图，研究适当的模式识别算法，比如：模糊算法、相似度计算法、智能算法等；最后，利用上述模式识别算法将现场GIS内部局部放电的UHF信号谱图与实验室谱图库对比计算，得出放电类型及放电阶段，进而得出局部放电信号严重程度或强度。
但是，上述基于UHF的局部放电的放电部位和放电强度的检测方法存在如下问题：（1）目前，由于每个GIS间隔上只配置了一个UHF传感器，虽然人们提出了时间差方法，但是在多数情况下该方法无法付诸实用；（2）由于UHF信号首波峰值小，且现场存在复杂的背景噪声，从而导致首波起始时刻的读取误差非常大，进而导致放电部位的定位存在很大误差；（3）由于实验室得出的谱图库不能包含所有的缺陷，从而受谱图库的局限和现场干扰的影响，模式识别法无法准确判断局部放电类型及放电阶段，也不能准确地给出放电源处UHF电磁波信号的放电强度。综上，现有的基于UHF的检测方法不能准确有效地检测GIS内局部放电的放电部位和放电强度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种GIS局部放电检定方法及系统，以解决上述问题，实现对局部放电的放电部位和放电强度的准确有效的检测，进而发现GIS内部的绝缘缺陷以及时采取相应措施避免电力设备事故的发生。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种GIS局部放电检定方法，包括：
建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集；
测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm；
基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
优选的，所述预设部位具体为所述GIS的关键部位i，所述关键部位i包括所述GIS内盆式绝缘子所在位置i，其中：
i=1、2……n，n为不小于1的自然数。
优选的，所述建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系具体包括：
测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri及最大幅值Amaxi；
测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs；
利用公式计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度；
建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系；
其中，i=1、2……n，n为不小于1的自然数。
优选的，所述基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度具体包括：
将所述实际波形振荡上升时间trm与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj＜trm＜trk，其中：1≤j＜k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内；
依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amaxo所在区间，即：Amaxo∈[Amaxm﹒Dj，Amaxm﹒Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
优选的，所述预设的基准位置具体为离所述预设位置最近的盆式绝缘子处。
优选的，所述预设位置具体为GIS腔体的拐弯处。
一种GIS局部放电检定系统，包括标定集建立模块、实测模块以及局部放电指标获取模块，其中：
所述标定集建立模块，用于建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集；
所述实测模块，用于测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm；
所述局部放电指标获取模块，用于基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
优选的，所述标定集建立模块包括第一测量模块、第二测量模块、计算模块以及建立模块，其中：
所述第一测量模块，用于测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri及最大幅值Amaxi，其中所述关键部位i作为所述预设部位，i=1、2……n，n为不小于1的自然数；
所述第二测量模块，用于测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs；
所述计算模块，用于利用公式计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度；
所述建立模块，用于建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系。
优选的，所述局部放电指标获取模块包括放电部位获取单元和放电强度获取单元，其中：
所述放电部位获取单元，用于将所述实际波形振荡上升时间trm与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj＜trm＜trk，其中：1≤j＜k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内；
所述放电强度获取单元，用于依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amaxo所在区间，即：Amaxo∈[Amaxm﹒Dj，Amaxm﹒Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
本发明实施例提供的GIS局部放电检定方法，包括：预先建立标定数据集，具体可通过在GIS内不同预设部位注入UHF电磁波信号，并通过在GIS内预设位置处放置传感器测量不同预设部位注入的UHF电磁波信号的波形振荡上升时间等数据，来建立标定数据集；测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，即实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm，相应地，具体可通过所述预设位置处的传感器测量GIS内实际的局部放电的波形振荡上升时间及最大幅值；最后，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
可见，本发明的GIS局部放电检定方法避免了现有的基于UHF的局部放电的放电部位和放电强度的检测方法存在的问题，不需要在每个GIS间隔上配置两个UHF传感器、不需测量首波起始时刻、具体可通过在预设位置处放置传感器准确、方便地测量标定数据集的相关数据以及实际局部放电的相关数据，可有效付诸实用，且避免了首波起始时刻的读取误差大的缺陷；后期通过简单的比较、计算即可获取GIS局部放电的放电部位和放电强度，不需受谱图库的局限，克服了现有UHF法中模式识别无法准确给出放电强度的弊端，综上，本发明的GIS局部放电检定方法实现了对局部放电的放电部位和放电强度的准确有效的检测，进而可发现GIS内部的绝缘缺陷、避免电力设备事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的GIS内局部放电的UHF电磁波传播示意图；
图2是本发明实施例提供的临近局部放电源的传感器检测到的UHF电磁波的信号波形示意图；
图3是本发明实施例提供的远离局部放电源的传感器检测到的UHF电磁波的信号波形示意图；
图4是本发明实施例一提供的GIS局部放电检定方法流程图；
图5是本发明实施例二提供的GIS局部放电检定系统结构示意图；
图6是本发明实施例二提供的标定集建立模块的结构示意图；
图7是本发明实施例二提供的局部放电指标获取模块的结构示意图；
图8是本发明实施例三提供的GIS局部放电检定方法及系统的应用实例图。
具体实施方式
为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结解释如下：
GIS：Gas Insulated Switchgear，即气体绝缘组合电器，其具体把各种控制和保护电器，如：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和连接母线等全部封装在接地的金属壳体内，壳体内充以SF6气体，作为相间和对地绝缘。
波形振荡上升时间：就是从波形起始时刻到其达到峰值时刻所经历的时间。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种GIS局部放电检定方法及系统，该GIS局部放电检定方法及系统主要应用在电力系统的GIS设备上。以下首先对本发明所基于的理论基础进行介绍，本发明的理论基础是：GIS内部发生局部放电时，会辐射出300MHz～3GHz的特高频电磁波，即UHF电磁波。其中UHF电磁波从局部放电源出发，沿着GIS腔体传播。由于扩散、反射、叠加的综合作用，UHF电磁波在GIS内部传播时，其信号波形的振荡上升时间tr逐渐延长，最大幅值Amax不断减小。依据UHF信号波形振荡上升时间可以判断UHF信号的传播距离，进而可判断局部放电所在位置；依据传播距离、局部放电所在位置和检测到的信号强度（可用信号波形的最大幅值表示）可计算出信号源处即局部放电源处UHF电磁波的信号强度（即放电强度）。
请参见图1，图1中101表示局部放电源，102表示UHF电磁波，103表示距离局部放电源较近的1号传感器，104表示距离局部放电源较远的2号传感器，105表示示波器，其中UHF电磁波102从局部放电源101出发，沿着GIS腔体传播，1号传感器103、2号传感器104分别对UHF电磁波102的信号波形进行检测，如图2、图3所示，图2、3分别示出了1号传感器103、2号传感器104所检测到的UHF电磁波102的信号波形，该两图的横坐标表示时间，单位ns，纵坐标表示幅值，单位mV。其中，1号传感器103临近局部放电源101，其测得的UHF信号幅值高，为320mV，波形振荡上升时间短，仅为1ns；2号传感器104远离局部放电源101，其测得的UHF信号幅值低，为11mV，波形振荡上升时间长，为23ns。
基于上述理论，以下将通过多个实施例对本发明的GIS局部放电检定方法及系统进行介绍。
实施例一
本发明实施例一公开了一种GIS局部放电检定方法，请参见图4，该GIS局部放电检定方法包括如下步骤：
S1：建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集。
其中，上述预设部位具体可为GIS的关键部位i，i=1、2……n，n为不小于1的自然数，即可选定GIS内一系列关键部位作为预设部位，例如更具体地可选择GIS内一系列盆式绝缘子所在位置作为预设部位。
步骤S1包括：测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri及最大幅值Amaxi；测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs；利用公式计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度；建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系。
预设位置可选择GIS腔体的拐弯处、GIS内同轴腔体的拐弯处。上述预设的基准位置具体可选择离预设位置最近的盆式绝缘子处。
具体地，实施本发明时，可利用脉冲发生器和发射天线通过选定的各盆式绝缘子向GIS内部注入UHF电磁波信号，并通过安装在GIS腔体的拐弯处或GIS内同轴腔体拐弯处的断路器上的传感器测量经各盆式绝缘子处注入的UHF电磁波信号的波形振荡上升时间以及最大幅值；之后，将离传感器最近的盆式绝缘子作为基准位置，利用公式计算各经盆式绝缘子处注入的UHF电磁波信号的相对衰减程度，进而在测量或计算的数据的基础上，建立标定数据集，其中，标定数据集的形式可由技术人员根据实际需要来确定，例如，可以是数据库的形式，也可以是简单的列表形式等。
本步骤S1实质上为在实际测量GIS局部放电前预先建立标定数据集，该标定数据集具体作为实际测量GIS局部放电时所测得的放电参数的标定依据，其包含GIS内各关键部位局部放电的放电位置、各关键部位局部放电的放电信号在预设位置处的波形振荡上升时间及相对衰减程度的详细数据以及三者的对应关系。
S2：测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm。
本步骤S2为对GIS内的实际局部放电的相关放电参数进行测量，其中，需要强调的是，为使标定数据集具有实际标定意义，本步骤中，对GIS实际局部放电的波形振荡上升时间、最大幅值等放电参数进行测量时，选定的测量位置与步骤S1中建立标定数据集时的测量位置应为同一处，即所述预设位置处，更具体地，利用建立标定数据集时选定的安装在GIS腔体的拐弯处或GIS内同轴腔体拐弯处的断路器上的传感器测量实际局部放电的放电参数即可。
S3：基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
步骤S3具体包括：将所述实际波形振荡上升时间trm与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj＜trm＜trk，其中：1≤j＜k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内；依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amaxo所在区间，即：Amaxo∈[Amaxm﹒Dj，Amaxm﹒Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
综上，本发明实施例提供的GIS局部放电检定方法，包括：预先建立标定数据集，具体可通过在GIS内不同预设部位注入UHF电磁波信号，并通过在GIS内预设位置处放置传感器测量不同预设部位注入的UHF电磁波信号的波形振荡上升时间等数据，来建立标定数据集；测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，即实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm，相应地，具体可通过所述预设位置处的传感器测量GIS内实际的局部放电的波形振荡上升时间及最大幅值；最后，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
可见，本发明的GIS局部放电检定方法避免了现有的基于UHF的局部放电的放电部位和放电强度的检测方法存在的问题，不需要在每个GIS间隔上配置两个UHF传感器、不需测量首波起始时刻、具体可通过在预设位置处放置传感器准确、方便地测量标定数据集的相关数据以及实际局部放电的相关数据，可有效付诸实用，且避免了首波起始时刻的读取误差大的缺陷；后期通过简单的比较、计算即可获取GIS局部放电的放电部位和放电强度，不需受图谱库的局限，克服了现有UHF法中模式识别无法准确给出放电强度的弊端，综上，本发明的GIS局部放电检定方法实现了对局部放电的放电部位和放电强度的准确有效的检测，进而可避免电力设备事故的发生。
实施例二
本发明公开了一种GIS局部放电检定系统，其与实施例一公开的GIS局部放电检定方法相对应，请参见图5，该GIS局部放电检定系统包括标定集建立模块100、实测模块200以及局部放电指标获取模块300，其中：
标定集建立模块100，用于建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集。
具体地，如图6所示，标定集建立模块100包括第一测量单元110、第二测量单元120、计算单元130以及标定建立单元140。第一测量单元110，用于测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri及最大幅值Amaxi，其中所述关键部位i作为所述预设部位，i=1、2……n，n为不小于1的自然数；第二测量单元120，用于测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs；计算单元130，用于利用公式计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度；标定建立单元140，用于建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系。
实测模块200，用于测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm。
局部放电指标获取模块300，用于基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
其中，如图7所示，局部放电指标获取模块300包括放电部位获取单元310和放电强度获取单元320。放电部位获取单元310，用于将所述实际波形振荡上升时间trm与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj＜trm＜trk，其中：1≤j＜k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内；放电强度获取单元320，用于依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电的实际幅值Amaxo所在区间，即：Amaxo∈[Amaxm﹒Dj，Amaxm﹒Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
对于本发明实施例二公开的GIS局部放电检定系统而言，由于其与实施例一公开的GIS局部放电检定方法相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见实施例一中GIS局部放电检定方法部分的说明即可，此处不再详述。
实施例三
本发明实施例三在实施例一和实施例二的基础上，公开了GIS局部放电检定方法及系统的一应用实例，具体包括：
（一）建立数据库
具体地，如图8所示，在GIS13上，首先在GIS腔体的拐弯处的断路器上安装一传感器9，并安装一与传感器9相连的检测仪器10，如示波器，用于检测GIS内UHF电磁波信号。之后，利用脉冲发生器12和发射天线11通过编号为i的盆式绝缘子分别向GIS内部注入UHF电磁波信号，同时，利用传感器9和检测仪器10分别检测通过每一盆式绝缘子i注入的电磁波信号，记录电磁波信号并读取波形的振荡上升时间tri和最大幅值Amaxi，i=1，2…，n，图8中，n=8。
将通过距离传感器9最近的盆式绝缘子5向GIS内部注入UHF电磁波时检测到的最大幅值Amaxs（即Amax5）作为基准，利用公式计算Amaxi的相对衰减程度Di。
建立以上测算的各波形振荡时间、相对衰减程度与相应的UHF电磁波信号注入位置（可用盆式绝缘子编号表示）的对应关系数据库，作为标定数据集，为以下的现场实测数据提供标定依据。
（二）现场实测
利用传感器9和检测仪器10对运行中的GIS开展实际局部放电UHF检测，测量并记录局部放电的UHF信号的波形振荡上升时间trm和最大幅值Amaxm。
（三）数据处理
将现场实测的波形振荡上升时间trm与第（一）部分建立的数据库中的波形振荡上升时间相比较，确定局部放电所在的GIS腔体。例如：若trj＜trm＜trk（其中：1≤j＜k≤n），则局部放电位于第j和第k个盆式绝缘子之间的GIS腔体内。
从数据库中提取在第j个盆式绝缘子处和第k个盆式绝缘子处注入的UHF电磁波信号的相对衰减程度Dj和Dk，则GIS局部放电UHF信号的实际幅值Amaxo所在区间为：Amaxo∈[Amaxm﹒Dj，Amaxm﹒Dk]。
通过以上的说明，不难得出，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明可以有效地判断GIS局部放电的放电部位和放电强度。在技术层面上，本发明可以判断局部放电缺陷所在的GIS腔体，并判断该缺陷的剧烈程度，为决策检修工作、提高检修效率和节约检修成本提供了可靠的信息。
（2）在经济效益层面上，本发明为提高GIS设备的安全可靠运行提供了有力保障，避免了GIS事故造成的巨大经济损失；此外，本发明不需对GIS设备进行改造，适用于所有的GIS设备，节约了成本。这都将契合和服务于当前国家电网公司实施的统一的智能电网大战略。
在此，需要说明和加以强调的是：
a、为了保证标定数据集中数据具有实际标定、参考意义，标定数据集建立过程中所采用的GIS及UHF检测系统应与现场局部放电参数实测采用的GIS及UHF检测系统的结构和性能一致；为了保证此一致性，应在现场运行的待检定的GIS设备上开展标定数据集建立所需的数据测量。
b、为了保证标定过程中与实际局部放电缺陷的UHF电磁波传播规律的一致性，标定数据集建立过程中，向GIS内部注入的UHF电磁波信号能量应分布在300MHz～2GHz频率范围内，且在此频率范围内信号强度的波动范围应不超过10dB。
c、为了保证UHF信号测量精度，UHF传感器和示波器应满足如下条件：
UHF传感器的有效工作频率范围应包含300MHz～2GHz；
示波器的模拟工作带宽应不小于2GHz，示波器的采样率应不低于10GHz。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种GIS局部放电检定方法，其特征在于，包括：
建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集；
测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm；
基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度；
其中，所述预设部位具体为所述GIS的关键部位i，所述关键部位i包括所述GIS内盆式绝缘子所在位置i，其中：
i＝1、2……n，n为不小于1的自然数；
其中，所述建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系具体包括：
测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri及最大幅值Amaxi；
测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs；
利用公式计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度；
建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系；
其中，i＝1、2……n，n为不小于1的自然数；
其中，所述预设位置具体为GIS腔体的拐弯处。
2.根据权利要求1所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度具体包括：
将所述实际波形振荡上升时间trm与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj＜trm＜trk，其中：1≤j＜k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内；
依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amaxo所在区间，即：Amaxo∈[Amaxm Dj，Amaxm Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
3.根据权利要求1或2所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述预设的基准位置具体为离所述预设位置最近的盆式绝缘子处。
4.一种GIS局部放电检定系统，其特征在于，包括标定集建立模块、实测模块以及局部放电指标获取模块，其中：
所述标定集建立模块，用于建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集；
所述实测模块，用于测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间trm和实际最大幅值Amaxm；
所述局部放电指标获取模块，用于基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度；
其中，
所述标定集建立模块包括第一测量模块、第二测量模块、计算模块以及标定建立模块，其中：
所述第一测量模块，用于测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri及最大幅值Amaxi，其中所述关键部位i作为所述预设部位，i＝1、2……n，n为不小于1的自然数；
所述第二测量模块，用于测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs；
所述计算模块，用于利用公式计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度；
所述标定建立模块，用于建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间tri、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系；
其中，所述预设位置具体为GIS腔体的拐弯处。
5.根据权利要求4所述的GIS局部放电检定系统，其特征在于，所述局部放电指标获取模块包括放电部位获取单元和放电强度获取单元，其中：
所述放电部位获取单元，用于将所述实际波形振荡上升时间trm与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj＜trm＜trk，其中：1≤j＜k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内；
所述放电强度获取单元，用于依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amaxo所在区间，即：Amaxo∈[Amaxm Dj，Amaxm Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
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