CN112147445A - 一种局部放电检测方法及系统 - Google Patents

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CN112147445A CN202011027234.7A CN202011027234A CN112147445A CN 112147445 A CN112147445 A CN 112147445A CN 202011027234 A CN202011027234 A CN 202011027234A CN 112147445 A CN112147445 A CN 112147445A
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李智
潘鑫
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Abstract

本发明公开一种局部放电检测方法及系统，其中所述方法包括：检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号；所述局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号；获取包含高低电平信息和与所述工频正弦交流信号频率相同的方波信号，并根据所述方波信号计算工频相位信息；根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息；根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。本申请简化了工频相位信息检测装置的电路结构，降低了装置成本，保证相位检测的精度和实时性，提高了局部放电检测的精准性和效率。

Description

一种局部放电检测方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种局部放电检测方法及系统。
背景技术
局部放电是造成绝缘劣化的主要原因之一，在电力系统中需要对一些关键的部位进行局部放电检测，比如变压器、GIS站台、电缆和开关柜等。在产生局部放电时，电荷迁移直接表现是产生高频脉冲电流，伴随超声波、电磁辐射、光学或化学反应等因素引起的干扰信号。通过分析检测信号的工频相关性，即判断检测信号是否与工频信号相关，从而利于排除局部放电检测信号中的干扰信号，工频相关性主要是检测工频相位。
目前工频相位的检测方法是由电流互感器采集目标部位的实时交流信号，将实时交流信号输入调理电路处理，再通过模数转换器将调理后的实时交流信号转换为数字信号，最后由处理器对数字信号进行计算，得到目标部位的工频相位信息。这种工频相位检测方式的硬件系统比较复杂，并且相位检测的精度和实时性受限于处理器的处理能力，而工频相位信息局部放电检测分析中的关键数据，直接影响着局部放电检测系统的准确性和可靠性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种局部放电检测方法及系统。
第一方面提供的局部放电检测方法，包括：
检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号；所述局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号；
获取包含高低电平信息和与所述工频正弦交流信号频率相同的方波信号，并根据所述方波信号计算工频相位信息；
根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息；
根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。
第二方面提供的局部放电检测系统，包括：
工频相位检测单元，检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号，所述局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号；获取包含高低电平信息和与所述工频正弦交流信号频率相同的方波信号，并根据所述方波信号计算工频相位信息；
处理单元，用于执行：根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息；根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。
本申请首先检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号，目标部位比如是电缆等，工频正弦交流信号用于工频相位检测，局放信号用于后续局部放电检测中。本申请将工频正弦交流信号转换为同频率的方波信号，方波信号包含高低电平信息，从而区分出波形中每个信号点是高电平还是低电平，一般将高电平置为1，将低电平置为0，从而将正弦交流模拟信号转换为方波信号，方波信号是数字信号，并且与工频正弦交流信号具有相同的频率，因此可以利用方波信号去获取局部放电分析中所需的工频相位信息，并对数字方波信号进行检测，即可得到工频相位信息。然后根据局放信号，获取局部放电所在工频相位的位置信息，再结合工频相位信息，即可进行局部放电的相关检测和分析流程，获得所需的检测结果。本申请简化了工频相位信息检测装置的电路结构，降低了装置成本，保证相位检测的精度和实时性，提高了局部放电检测的精准性和效率。
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，下面将对实施例中所需要访问的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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中示例性示出了局部放电检测系统的结构示意图；
图2中示例性示出了工频相位检测单元的结构示意图；
图3(a)中示例性示出了比较器的简化示意图；
图3(b)中示例性示出了同向比较器的简化示意图；
图3(c)中示例性示出了反向比较器的简化示意图；
图4中示例性示出了同向比较器获得的方波信号的波形示意图；
图5中示例性示出了反向比较器获得的方波信号的波形示意图；
图6中示例性示出了PRPSA图谱的示意图；
图7中示例性示出了PRPD图谱的示意图；
图8中示例性示出了表面局部放电的局部放电分布图；
图9中示例性示出了第一种典型放电图谱的示意图；
图10中示例性示出了第二种典型放电图谱的示意图；
图11中示例性示出了第三种典型放电图谱的示意图；
图12中示例性示出了第四种典型放电图谱的示意图；
图13中示例性示出了第五种典型放电图谱的示意图；
图14中示例性示出了局部放电检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本申请描述的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所附权利要求保护的范围。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整实施方式。
需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
在一些实施例中，图1示例性示出了局部放电检测系统的结构，包括工频相位检测单元100、采集单元200和处理单元300。
在一些实施例中，如图2所示，工频相位检测单元100包括依次串接的电流互感器101、比较器102和现场可编程逻辑门阵列103。
其中，电流互感器101是初始环节，与电力系统的目标部位连接，用于在目标部位处产生局部放电时检测局放信号和工频正弦交流信号。其中，局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号，可用于后续的局部放电检测分析；工频正弦交流信号用于局部放电的工频相位检测中。电流互感器检测时会同时采集到局放信号和工频正弦交流信号，局放信号和工频正弦交流信号可以看成是同一个检测信号的两种体现形式。
电流互感器101可以将在目标部位处采集的实时交流高电压转换为低电压，最终输出的是工频正弦交流形式的模拟信号。其中，目标部位可以是变压器、电缆等电力设备中容易出现局部放电的部位，本申请不作具体限定。本申请中所述的工频一般为50Hz。
比较器102采用高增益比较器，首先由比较器102的预设增益对工频正弦交流信号进行放大，得到放大信号，将放大信号的电平Vi与基准电平Vref进行比较，输出包含高低电平信息并且与工频正弦交流信号频率/周期相同的方波信号。
具体来说，如图3(a)所示的比较器简化图，比较器102的输入端包括正脚(+)和负脚(-)，正脚(+)输入为V1，负脚(-)输入为V2，正脚(+)和负脚(-)中有一个输入放大信号，另一个输入基准电平Vref，两者进行比较后，由输出端输出方波信号。
如图3(b)所示，当放大信号从比较器102的正脚(+)输入时，即V1＝Vi，V2＝Vref，这种情况属于同向比较器，即将放大信号的波形中大于基准电平的信号点输出为高电平，将放大信号的波形中小于基准电平的信号点输出为低电平，根据放大信号的波形中所有信号点的电平状态，即可将放大信号转换为方波信号，方波信号的波形如图4所示。假设高电平置为1，低电平置为0，则转化成的方波信号就是典型的数字信号，便于后续FPGA的计算。
如图3(c)所示，当放大信号从比较器102的负脚(-)输入时，即V1＝Vref，V2＝Vi，这种情况属于反向比较器，即将放大信号的波形中大于基准电平的信号点输出为低电平，将放大信号的波形中小于基准电平的信号点输出为高电平，根据放大信号的波形中所有信号点的电平状态，即可将放大信号转换为方波信号，由此得到方波信号的波形如图5所示，它的波形状态与图4正相反。
比较器102可以设置相应的接口，以便修改调整预设增益和基准电平Vref的大小，基准电平Vref可以调节方波信号的占空比，使得输出的方波信号品质更高。比较器102可以根据实际需要进行选型，比如选择过零比较器、电压比较器等，本实施例不作具体限定。通过比较器102能同步完成模拟信号到数字信号的转换，获得的方波信号与工频正弦交流信号具有相一致的频率/周期，这样即可利用方波信号去准确获得局部放电中的工频相位信息。
现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)103是专用集成电路中的一种可定制电路，是可编程的逻辑列阵，基础结构可包括输入输出单元(I/O)、可配置逻辑块、数字时钟管理模块、嵌入式块RAM、布线资源、内嵌专用硬核和底层内嵌功能单元等，具有布线资源丰富、可重复编程、集成度高等优点。FPGA的相关结构、功能配置和工作机制可以参照现有技术的说明，本实施例不再赘述。
在一些实施例中，比较器102将方波信号输出给FPGA，FPGA采集到方波信号的波形，检测方形波的上升沿或下降沿，以自身时钟为时间基准点进行计时，记录相邻两个上升沿或下降沿之间的时间间隔，该时间间隔即为方波信号和工频正弦交流信号的周期T，通过周期T求倒数，即可得到对应的频率f。根据方波信号的频率f，即可获知任意时刻对应于工频正弦交流信号的工频相位信息。
对于上述提供的工频相位检测单元100，首先由电流互感器去检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号，目标部位比如是电缆等，采用比较器对工频正弦交流信号进行高增益放大后，将放大信号与预设的基准电平进行比较，从而区分出波形中每个信号点是高电平还是低电平，一般将高电平置为1，将低电平置为0，从而将正弦交流模拟信号转换为方波信号，方波信号是数字信号，并且与工频正弦交流信号具有相同的频率，因此可以利用方波信号去获取局部放电分析中所需的工频相位信息，本申请利用FPGA对数字方波信号进行检测，即可快速准确地得到工频相位信息。本申请简化了工频相位信息检测单元的电路结构，降低了检测结构的成本，保证工频相位检测的精度和实时性，进而提高局部放电检测的精准性和效率。
采集单元200用于采集电流互感器101检测的局放信号，以及，采集工频相位检测单元100输出的工频相位信息，并将所述局放信号和所述工频相位信息发送给处理单元300。需要说明的是，采集单元200采集到局放信号时，一般也会同步采集到工频正弦交流信号，但是局部放电分析检测中主要利用的是局放信号。
处理单元300用于执行如下程序步骤：
步骤(A)，根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息。
在一些实施例中，步骤(A)的更具体实现方式是：由所述局放信号生成局放电压波形，将所述局放电压波形与所述工频相位信息进行时间同步，获得局部放电所在的工频相位的位置信息。
通过分析电流互感器的检测信号的工频相关性，即判断该检测信号是否与工频信号相关。如果相关，则说明该检测信号是在工频环境下发出的，极有可能是局放信号，当然也不排除可能是来源于电力系统的干扰，比如等、空调、电表柜、二次回路的干扰影响；但是如果不相关，则检测信号不具备工频相关性，则大多来源于如电磁辐射、超声波等干扰信号。由此可见，分析工频相关性有利于排除局部放电检测信号中的干扰信号，工频相关性主要就是检测工频相位信息。
处理单元300接收到局放信号后，即可获取对应的局部电压波形，该波形是目标部位产生局部放电时电流互感器输出的低电压波形，该低电压波形中携带有局部放电信号，也可能携带有干扰信号，因此，先对局放电压波形和工频相位进行时间同步，从而定位工频相位在局放电压波形中的位置，从而获得局部放电所在的工频相位的位置信息。
步骤(B)，根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。
在一些实施例中，步骤(B)具体可包括如下子步骤：
步骤(B1)：根据所述工频相位信息和所述位置信息，得到脉冲序列相位分布分析图谱和局部放电相位分布图谱。
其中，所述位置信息确定后，就获知了工频相位在局部电压波形中的位置，即确定了具备工频相关性的信号点，也就过滤掉那些不具备工频相关性的干扰信号，这些具备工频相关性的信号点最大可能性是局部放电信号，但仍可能存在某些干扰信号，因此可以识别干扰信号的来源，并针对性地采取对应的干扰抑制措施，以消除干扰信号，从而准确获取局部放电的相位位置，以便更准确地获取脉冲序列相位分布分析(Phase Resolved PulseSequence Analysis，PRPSA)和局部放电相位分布(Phase Resolved Partial Discharge，PRPD)。
比如，干扰信号的来源包括：来自电源的干扰、来自接地系统的干扰、来自其他高压试验或电磁辐射等外部干扰、由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声等。对于来自电源的干扰，可以在电源中使用滤波器加以抑制；对于来自接地系统的干扰，可通过将试验电路单独连接到适当的接地点来消除；对于来自外部的干扰，比如高压试验、附近的开关操作、无线电发射等引起的静电或磁感应以及电磁辐射，都能被局部放电试验线路耦合引入，从而被误认为是局放脉冲，这类信号可以通过屏蔽的方式加以抑制；对于噪声类干扰，可以通过去噪方式加以消除。干扰信号的来源及其抑制方式不限于本实施例所述。
然后基于工频相位信息和位置信息，通过叠加多个工频周期的局部放电信息，来绘制PRPSA图谱和PRPD图谱，PRPSA和PRPD是局部放电的两种模式识别。
其中，PRPSA就是把每个带有相位标志的局部放电脉冲按照时间先后显示出来，时间先后一般按照所在的周期序号处理。这种模式是一种最基本的局部放电模式，包含有局部放电检测的全部信息。PRPSA模式一般可记为qs(ts，u(ts))，即根据局部放电检测的输出，统计每次局部放电的工频相位ts及其对应的幅值信息u(ts)，图6示出了PRPSA图谱的一个示例。
PRPD也是所谓的
Figure BDA0002702482640000051
模式，这种模式需要构造局部放电发生的工频相位
Figure BDA0002702482640000054
Figure BDA0002702482640000055
放电量幅值q和放电次数n之间的关系。其中广泛应用的三维图谱是
Figure BDA0002702482640000057
Figure BDA0002702482640000056
模式，即将
Figure BDA0002702482640000052
和q划分成若干个小区间，在平面
Figure BDA0002702482640000058
上形成若干网格，统计每个网格内的放电次数，即获得
Figure BDA0002702482640000053
统计模式的图谱。PRPD模式与PRPSA模式相比，失去了关于时间这个维度的信息，图7示出了PRPD图谱的一个示例。PRPSA模式和PRPD模式的相关内容，以及PRPSA图谱和PRPD图谱的绘制方式可以参照现有技术，本实施例不再赘述。
步骤(B2)，根据所述脉冲序列相位分布分析图谱和所述局部放电相位分布图谱，得到局部放电分布图，并通过所述局部放电分布图确定局部放电的类型和危险等级。
高压电气设备绝缘内部若存在空隙、气泡、杂质、外伤等，或在绝缘的沿面上具有缺陷，在电场强度达到一定值时，就会发生局部放电，这种局部放电产生的热和活性气体，会腐蚀局部绝缘，造成绝缘介质性能的逐步老化，由于累积效应，甚至导致绝缘击穿和闪络。通过电气设备局部放电试验，可分析区别局部放电的类型和特征，测试放电强度，从而评估出局部放电的危险等级。局部放电可能出现在固体绝缘的空穴中，也可能在液体绝缘的气泡中，或者出现在不同介电特性的绝缘层间，又或者金属表面的边缘尖角处等部位，所以局部放电的类型可概括分为三大类，分别为绝缘材料的内部局部放电、表面局部放电和电晕放电。
内部局部放电：如果绝缘材料中含有气隙、杂质、油隙等，则可能在介质内部或介质与电极之间产生放电，其放电特性与介质特性、夹杂物的形状、大小及位置有关。
表面局部放电：如在电场中有一平行于介质表面的场强分量，当场强分量达到击穿场强时，就可能出现表面放电，这种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部，也可能出现在导体与介质弯角表面处。在某些情况下，表面局部放电的波形与电极形状有关，比如电极为不对称时，则正负半周的局部放电幅值是不相等的，如图8所示，当产生表面局部放电的电极处于高电位时，在负半周出现的放电脉冲较大、较稀，而正半周出现的放电脉冲较密但幅值小。
电晕放电：电晕放电常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内，比如高压导线的周围、带电体的尖端附近等。在导体壳的曲率半径小的地方，特别是尖端，其电荷密度很大，在紧邻带电体表面处，电场与荷密度成正比，故在导体的尖端处场强很强，所以在空气周围的导体电势升高时，这些尖端之处便有可能产生电晕放电。
根据PRPSA图谱和PRPD图谱中携带的特征和信息，生成对应的局部放电分布图，即为整个局部放电检测系统输出的实际局放的波形图谱，比如在图8的示例中，局部放电分布图整体上近似呈现椭圆形，在椭圆区域上的分布有放电脉冲，并能获取放电脉冲的分布位置、疏密程度以及脉冲幅值等信息，便于分析放电脉冲的分布特性和脉冲强度，以及评估局部放电的危险等级。
在一些实施例中，可以设置局部放电图谱数据库，该数据库中可以记录所有典型局放的波形图谱(即本申请中所述的典型放电图谱)，并标记这些典型放电图谱对应的局部放电类型，通过将局部放电检测系统输出的局部放电分布图与数据库中的典型放电图谱进行匹配，比如采用图谱相似性关联匹配的方式，可以从数据库中筛选出与系统输出的局部放电分布图相似度最高的目标典型放电图谱，从而根据数据库中典型放电图谱与局部放电类型之间的对应关系，查询到目标典型放电图谱对应的局部放电类型，即可定位出可能性最高的局部放电类型。其中，典型放电图谱可以根据常规局部放电试验或者搜集已知局放类型下的波形图谱来获得。
图9中示出的典型放电图谱属于电容型放电波形，可发生在油纸绝缘或固体绝缘的气泡中、油浸电容器中或在纸包绝缘、塑料填充绝缘中，其放电的脉冲幅值及脉冲个数都随电压升高而增大。
图10是夹层介质内部局部放电的典型放电图谱，可能出现于绝缘纸板的谈好不啊放电、树枝爬电。
图11是金属与介质表面之间的典型放电图谱，可能是金属与介质之间存在气隙，或者表面导电率不均匀导致。
图12是金属电极表面放电的典型放电图谱，外露的金属表面与介质间放电，金属与介质之间存在气泡，或者介质内气泡可能含有金属或碳等杂质，都可能出现该种局部放电情况。
图13是电晕放电的典型放电图谱，从上到下包括(a)、(b)和(c)三种状态。电晕放电一般出现在金属尖端或边缘电场集中部位，电晕放电起始仅出现在试验电压的半周内，并对称分布在电压峰值处两侧，见图(a)所示。随着电压增加，脉冲个数(宽度)对称增加，则如图(b)所示。如放电尖端电极处于高电位，电晕放电脉冲出现在试验电压的负半周；如放电尖端电极处于低电位，晕放电脉冲则出现在正半周。对某一电极来说，电晕初始出现在一个半周，但当电压升高超过起始电压很多时，在另一个半周也会出现幅值较大、脉冲个数较少的局部放电，如图(c)所示。本申请仅仅示例了五种典型放电图谱，在实际应用中典型放电图谱不限于本实施例所示，本申请说明书中不再一一描述。
在一些实施例中，对于局部放电图谱数据库中的各种典型放电图谱，每种典型放电图谱还可以包括不同危险程度/等级的细化图谱。比如，数据库按表的形式存储典型放电图谱，不同局部放电类型的典型放电图谱存储在不同行，同一行中可以包括多列，同一行中不同列表示一种局放类型下不同危险程度/等级的细化图谱。获取前述实施例中查询到的局部放电类型下包括的不同危险等级的细化图谱，并与局部放电分布图进行分析比对，即可得到局部放电分布图对应的危险等级。本实施例中数据库的存储方式既可以确定局部放电类型，且一并确定该局部放电类型对应的危险程度/等级。危险程度/等级可以根据实际应用进行设置。
在上述实施例中，通过局部放电图谱数据库，可以根据系统输出的局部放电分布图自动匹配局部放电的类型和危险等级，完成了局放波形图谱的自动生成输出，以及图谱自动分析和分析结果的报告，可以提高局部放电的试验和检测效率。在其他实施例中，局部放电的类型和危险等级的分析不限于本申请提供的方案，比如系统输出并显示布局放电分布图后，可由运行人员查看波形图谱，并根据经验知识确定局放类型以及评估危险等级。
如图14所示，还提供一种局部放电检测方法，包括：
步骤S10，检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号；所述局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号；
步骤S20，获取包含高低电平信息和与所述工频正弦交流信号频率相同的方波信号，并根据所述方波信号计算工频相位信息；
步骤S30，根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息；
步骤S40，根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。
在一些实施例中，按照如下步骤获取所述方波信号：
利用比较器，按照预设增益对所述工频正弦交流信号进行放大，得到放大信号；
将所述放大信号的电平与基准电平进行比较，输出所述方波信号。
在一些实施例中，所述方法还包括：
当所述放大信号从比较器的正脚输入时，如果所述放大信号的波形中信号点的电平大于基准电平，则所述信号点输出为高电平；如果所述放大信号的波形中信号点的电平小于基准电平，则所述信号点输出为低电平；或者，当所述放大信号从比较器的负脚输入时，如果所述放大信号的波形中信号点的电平大于基准电平，则所述信号点输出为低电平；如果所述放大信号的波形中信号点的电平小于基准电平，则所述信号点输出为高电平；
根据所述放大信号的波形中所有信号点的电平状态，将所述放大信号转换为所述方波信号。
在一些实施例中，所述计算工频相位信息包括：
利用现场可编程逻辑门阵列采集方波信号的波形，以时钟为时间基准点，记录相邻两个上升沿或下降沿的间隔时间，得到方波信号的频率；
根据所述方波信号的频率，获取任意时刻对应于局放信号的工频相位信息。
在一些实施例中，所述进行局部放电检测分析包括：
根据所述工频相位信息和所述位置信息，得到脉冲序列相位分布分析图谱和局部放电相位分布图谱；
根据所述脉冲序列相位分布分析图谱和所述局部放电相位分布图谱，得到局部放电分布图，并通过所述局部放电分布图确定局部放电的类型和危险等级。
在一些实施例中，所述获得局部放电所在的工频相位的位置信息包括：
由所述局放信号生成局放电压波形，将所述局放电压波形与所述工频相位信息进行时间同步，获得局部放电所在的工频相位的位置信息。
在一些实施例中，按照如下步骤确定局部放电的类型：
从局部放电图谱数据库中，筛选出与所述局部放电分布图相似度最高的目标典型放电图谱；其中，所述局部放电图谱数据库中记录有典型放电图谱及其对应的局部放电类型；
查询所述目标典型放电图谱对应的局部放电类型。
在一些实施例中，所述局部放电图谱数据库中每行存储一种局部放电类型对应的典型放电图谱，所述典型放电图谱包括位于在同一行但不同列中的不同危险等级对应的细化图谱，则按照如下步骤确定局部放电的危险等级：
获取查询到的所述局部放电类型下包括的不同危险等级的细化图谱；
将所述局部放电分布图与不同危险等级的细化图谱进行分析比对，得到所述局部放电分布图对应的危险等级。
对于本实施例所述的局部放电检测方法，各步骤的执行主体以及各步骤的具体说明和展开可对应参照系统实施例的描述，本实施例在此不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，当计算机存储介质位于局部放电检测系统中时，该程序执行时可包括局部放电检测方法中涉及的程序步骤。其中，计算机存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：RandomAccess Memory，简称：RAM)等。
本说明书中系统实施例和方法实施例之间相同相似的部分互相参照即可，相关内容不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，并不构成对本发明保护范围的限定。本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种局部放电检测方法，其特征在于，包括：
检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号；所述局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号；
获取包含高低电平信息和与所述工频正弦交流信号频率相同的方波信号，并根据所述方波信号计算工频相位信息；
根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息；
根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下步骤获取所述方波信号：
利用比较器，按照预设增益对所述工频正弦交流信号进行放大，得到放大信号；
将所述放大信号的电平与基准电平进行比较，输出所述方波信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述放大信号从比较器的正脚输入时，如果所述放大信号的波形中信号点的电平大于基准电平，则所述信号点输出为高电平；如果所述放大信号的波形中信号点的电平小于基准电平，则所述信号点输出为低电平；或者，当所述放大信号从比较器的负脚输入时，如果所述放大信号的波形中信号点的电平大于基准电平，则所述信号点输出为低电平；如果所述放大信号的波形中信号点的电平小于基准电平，则所述信号点输出为高电平；
根据所述放大信号的波形中所有信号点的电平状态，将所述放大信号转换为所述方波信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算工频相位信息包括：
利用现场可编程逻辑门阵列采集方波信号的波形，以时钟为时间基准点，记录相邻两个上升沿或下降沿的间隔时间，得到方波信号的频率；
根据所述方波信号的频率，获取任意时刻对应于局放信号的工频相位信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行局部放电检测分析包括：
根据所述工频相位信息和所述位置信息，得到脉冲序列相位分布分析图谱和局部放电相位分布图谱；
根据所述脉冲序列相位分布分析图谱和所述局部放电相位分布图谱，得到局部放电分布图，并通过所述局部放电分布图确定局部放电的类型和危险等级。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得局部放电所在的工频相位的位置信息包括：
由所述局放信号生成局放电压波形，将所述局放电压波形与所述工频相位信息进行时间同步，获得局部放电所在的工频相位的位置信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照如下步骤确定局部放电的类型：
从局部放电图谱数据库中，筛选出与所述局部放电分布图相似度最高的目标典型放电图谱；其中，所述局部放电图谱数据库中记录有典型放电图谱及其对应的局部放电类型；
查询所述目标典型放电图谱对应的局部放电类型。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述局部放电图谱数据库中每行存储一种局部放电类型对应的典型放电图谱，所述典型放电图谱包括位于在同一行但不同列中的不同危险等级对应的细化图谱，则按照如下步骤确定局部放电的危险等级：
获取查询到的所述局部放电类型下包括的不同危险等级的细化图谱；
将所述局部放电分布图与不同危险等级的细化图谱进行分析比对，得到所述局部放电分布图对应的危险等级。
9.一种局部放电检测系统，其特征在于，包括：
工频相位检测单元，检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号，所述局放信号为叠加在工频周期内的离散脉冲信号；获取包含高低电平信息和与所述工频正弦交流信号频率相同的方波信号，并根据所述方波信号计算工频相位信息；
处理单元，用于执行：根据所述局放信号，获得局部放电所在的工频相位的位置信息；根据所述工频相位信息和所述位置信息，进行局部放电检测分析。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述工频相位检测单元包括：
电流互感器，用于检测电力系统目标部位的工频正弦交流信号和局放信号；
比较器，用于按照预设增益对所述工频正弦交流信号进行放大，得到放大信号，将放大信号的电平与基准电平进行比较，输出所述方波信号；
现场可编程逻辑门阵列，用于采集方波信号的波形，以时钟为时间基准点，记录相邻两个上升沿或下降沿的间隔时间，得到方波信号的频率；根据所述方波信号的频率，获取任意时刻对应于局放信号的工频相位信息。
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