CN108896879A - 基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法 - Google Patents

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    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays

Abstract

本发明公开了一种基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，首先采集局部放电信号的放电脉冲序列，计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数，将所有放电脉冲纳入每个相位窗中；根据相位开窗参数将局部放电信号转换为诊断图谱。本发明提高对局部放电脉冲信息的提取精度，解决目前放电脉冲信号转换为诊断图谱时出现局部放电脉冲相位开窗数不足、对应的相位精度以及时间精度过低导致的脉冲信号未被分辨出来而丢失，造成信号关键信息缺失、影响诊断结果的问题，提高了诊断效率和准确性。

Description

基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法
技术领域
本发明属于局部放电检测领域，具体涉及一种基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法。
背景技术
相位开窗数：将局部放电的脉冲时域信号转换为局部放电的脉冲序列相位分布(Phase Resolved Pulse Sequence，PRPS)或局部放电相位分布(Phase Resolved PartialDischarge，PRPD)图谱时需要进行相位开窗数的处理。一般认为电网的频率，即工频为50Hz，一个工频周期为20毫秒。交流电均为正弦波，因此一个频率为50Hz正弦波可以看成一个工频周期，同时把正弦波的起点定为0°，终点为360°，转换为20毫秒与360°的换算。相位开窗数就是对 360°的刻度划分，如果相位开窗数是360，那么就表示相位精度为1°，换算为时间精度为0.056ms，因此相位开窗越多，则相位精度以及对应的时间精度越高，对于脉冲信号的分辨率也越高。目前相位开窗数在应用中都是固定的，且各个厂家各不相同，都没有从局部放电脉冲时域信号的特征出发，研究不同故障源的局部放电脉冲时域信号在脉冲宽度和脉冲间隔上的差异对于相位开窗数的不同要求，局部放电脉冲转换为诊断图谱时出现相位开窗数不足、相位精度以及对应的时间精度过低导致脉冲信号未被分辨出来而丢失的情况，造成信号关键信息缺失，影响诊断分析结果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗数调整方法，实现局部放电脉冲信号的精确分辨，解决目前局部放电信号检测中信号关键信息缺失的技术问题。
本发明采用如下技术方案，一种基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗数调整方法，具体步骤如下：
1)采集局部放电信号的放电脉冲序列，计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；
2)根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数，将所有放电脉冲纳入每个相位窗中；
3)根据相位开窗参数将局部放电信号转换为诊断图谱。
优选地，计算放电脉冲的脉冲宽度和脉冲间隔的具体步骤为：
11)设计采集卡捕获放电脉冲序列的事件触发策略；
12)采集卡对符合事件触发策略的放电脉冲序列进行高速连续采样；
13)计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；
14)根据所得的脉冲宽度和脉冲间隔，设置采集卡的快速存储技术的参数；
15)利用上位机软件对采集卡进行控制和数据流交互。
优选地，计算放电脉冲的脉冲宽度和脉冲间隔还包括：
16)利用上位机软件对捕获的放电脉冲序列进行展现及重构。
优选地，所述步骤11)中事件触发策略为阈值、边沿和脉冲宽度组成的触发条件。
优选地，所述步骤12)中连续采样为一次触发后，对一个时间序列信号中各个放电脉冲进行采样。
优选地，所述步骤14)中采集卡的快速存储技术的参数包括采样率、分段存储技术fastframe宽度和量程。
优选地，所述步骤2)中根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数具体为：统计一定时间的脉冲宽度，进而确定脉冲间隔t，对应的时间分辨率最大为t，时间分辨率t的单位为毫秒，相位分辨率至少为18t，相位开窗参数至少为20/t个。
优选地，所述步骤2)中诊断图谱为PRPS图谱或PRPD图谱。
发明所达到的有益效果：本发明是一种基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗数调整方法，实现局部放电脉冲信号的精确分辨，解决目前局部放电信号检测中信号关键信息缺失的技术问题。本发明提高对局部放电脉冲信息的提取精度，解决目前放电脉冲信号转换为诊断图谱时出现局部放电脉冲相位开窗数不足、对应的相位精度以及时间精度过低导致的脉冲信号未被分辨出来而丢失，造成信号关键信息缺失、影响诊断结果的问题，提高了诊断效率和准确性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
本发明采用如下技术方案，一种基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗数调整方法，具体步骤如下：
1)采集局部放电信号的放电脉冲序列，计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；
计算放电脉冲的脉冲宽度和脉冲间隔的具体步骤为：
11)设计采集卡捕获放电脉冲序列的事件触发策略；事件触发策略为阈值、边沿和脉冲宽度组成的触发条件。
12)采集卡对符合事件触发策略的放电脉冲序列进行高速连续采样；连续采样为一次触发后，对一个时间序列信号中各个放电脉冲进行采样。
13)计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；
14)根据所得的脉冲宽度和脉冲间隔，设置采集卡的快速存储技术的参数；采集卡的快速存储技术的参数包括采样率、分段存储技术fastframe宽度和量程；
15)利用上位机软件对采集卡进行控制和数据流交互。
16)利用上位机软件对捕获的放电脉冲序列进行展现及重构。
2)根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数，将所有放电脉冲纳入每个相位窗中；
根据脉冲宽度和脉冲间隔得到一个合理的分辨率，目的在于最大程度的分辨出局部放电的放电脉冲，确保不丢失脉冲。根据分析结果调整从原始信号转换为诊断图谱的相位开窗参数，确保能把所有放电脉冲都纳入到每个相位窗中。
根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数具体为：统计一定时间的脉冲宽度，进而确定脉冲间隔t，对应的时间分辨率最大为t，时间分辨率t的单位为毫秒，相位分辨率至少为18t，相位开窗参数至少为20/t个。
放电脉冲间隔为20us，则对于放电脉冲的时间分辨率最大为20us，换算成相位分辨率至少为0.36度，为了达到该分辨率则相位开窗需要至少1000个；
放电脉冲间隔为500us，则对于放电脉冲的时间分辨率最大为500us，换算成相位分辨率约为9度，为了达到该分辨率则相位开窗需要至少40个。
诊断图谱为PRPS图谱或PRPD图谱。
3)根据相位开窗参数将局部放电信号转换为诊断图谱。

Claims (8)

1.基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采集局部放电信号的放电脉冲序列，计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；
2)根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数，将所有放电脉冲纳入每个相位窗中；
3)根据相位开窗参数将局部放电信号转换为诊断图谱。
2.根据权利要求1所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，所述步骤1)中计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔的具体步骤为：
11)设计采集卡捕获放电脉冲序列的事件触发策略；
12)采集卡对符合事件触发策略的放电脉冲序列进行高速连续采样；
13)计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔；
14)根据所得的脉冲宽度和脉冲间隔，设置采集卡的快速存储技术的参数；
15)利用上位机软件对采集卡进行控制和数据流交互。
3.根据权利要求2所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，计算放电脉冲序列的脉冲宽度和脉冲间隔还包括：
16)利用上位机软件对捕获的放电脉冲序列进行展现及重构。
4.根据权利要求2所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，所述步骤11)中事件触发策略为阈值、边沿和脉冲宽度组成的触发条件。
5.根据权利要求2所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，所述步骤12)中连续采样为一次触发后，对一个时间序列信号中各个放电脉冲进行采样。
6.根据权利要求2所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，所述步骤14)中采集卡的快速存储技术的参数包括采样率、分段存储技术fastframe宽度和量程。
7.根据权利要求1所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，所述步骤2)中根据脉冲宽度和脉冲间隔调整从局部放电信号转换为诊断图谱的相位开窗参数具体为：统计一定时间的脉冲宽度，进而确定脉冲间隔t，对应的时间分辨率最大为t，时间分辨率t的单位为毫秒，相位分辨率至少为18t，相位开窗参数至少为20/t个。
8.根据权利要求1所述的基于局部放电信号特征的诊断图谱相位开窗参数调整方法，其特征在于，诊断图谱为PRPS图谱或PRPD图谱。
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