CN113567741A - 一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法及系统，所述方法包括以下步骤：(1)采集获取在线的变电站少油设备内的低频信号；(2)基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常；(3)当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，采集获取在线的变电站少油设备内的高频信号；基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位。本发明中，综合采集得到的高、低频信号数据可实现变电站少油设备的在线监测，能够更好地把握少油设备的状态，可提高监测的准确性、可靠性和安全性。

Description

一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法及系统

技术领域

本发明属于变电站少油设备监测技术领域，特别涉及一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法及系统。

背景技术

电力系统变电站内存在大量少油设备(例如，变压器、电抗器、电流互感器(TA)、电压互感器(TV)和套管等)，少油设备协助电力系统实现输配电功能。持续运行多年后，随着少油设备内部的绝缘性能下降，会增加设备发生放电和发热的概率；更严重的可能会演变为设备故障和保障造成变电站大面积停电，对国民经济和生产造成严重负面影响。

近些年，通过加大对设备的维修力度，有效地减缓了设备故障故障的发生概率，但是设备小范围放电和发热无法直观感知，大部分设备存在绝缘降低的安全隐患，如果不能有效监管少油设备的状态，变电站和系统很有可能因为某一设备故障而导致瘫痪，造成不可弥补的事故。因此，研究少油设备状态的技术的意义重大，通过研究把握少油设备的内部运行状态，一方面可以降低发生故障概率，另一方面还可以为资产管理和寿命预估提供数据基础。

目前，变电站少油设备的检测方法和手段比较匮乏，一方面目前的检测仅仅针对设备内部单个特性进行分析，常常只采用高频传感器采集高频电流信息评估设备运行情况；另一方面，目前的检测手段主要采用油色谱法，该方面需要采集设备内部油，多次采集油会给设备造成负压和破坏密封等问题，易使设备爆炸。

综上，亟需一种新的用于在线监测变电站少油设备状态的方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明中，综合采集得到的高、低频信号数据可实现变电站少油设备的在线监测，能够更好地把握少油设备的状态，可提高监测的准确性、可靠性和安全性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，包括以下步骤：

(1)采集获取在线的变电站少油设备内的低频信号；

(2)基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常；

(3)当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，采集获取在线的变电站少油设备内的高频信号；基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位。

本发明的进一步改进在于，步骤(1)中，采集所述低频信号的采样频率参数最低不低于500kHz。

本发明的进一步改进在于，步骤(1)中，采集所述高频信号的采样频率参数最低不低于20MHz。

本发明的进一步改进在于，步骤(2)中，基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常时，采用声波进行判别。

本发明的进一步改进在于，步骤(3)具体包括：

以原点为参考点，计算对应天线阵列的阵元位置为(x_k，y_k)，另假设信号入射参数为

分别代表高频信号的方位角和俯仰角，方位角是与x轴的夹角、俯仰角是与z轴的夹角，时延函数为，

式中，c代表时延函数系数，x_k和y_k代表天线阵列的位置，θ和

代表信号入射的相关参数；

获得该天线阵列的数据矢量X，获得该天线阵列的数据协方差矩阵

并对

作特征分，表达式为，

式中，U代表的是特征矢量矩阵，U＝[e₁,e₂,e₃,…,e₁₃]，e₁,e₂,e₃,…,e₁₃代表的是矩阵的特征矢量；

∑为由特征值组成的对角矩阵，表达式为，

特征值满足如下关系，λ₁＞λ₂＝…＝λ₃₂＝λ₃₃；

∑s＝[λ₁]，

式中，∑_s代表的是大特征值组成的对角阵；∑_N代表的是小特征值组成的对角阵；

将特征矢量矩阵分为与特征值对应的两部分；其中，一部分是与大特征值对应的信号子空间U_s＝[e₁]，二部分是与小特征值对应的噪声子空间U_N＝[e₂,e₃,…,e₃₃]，得到该天线阵列的信号子空间和噪声子空间；

通过MUSIC算法谱估计公式来进行谱峰搜索，对放电位置实现定位；其中，搜索表达式为，

式中，A(θ)代表的是信号子空间的导向矢量，

代表的是噪声子空间特征矢量，上标H代表共轭矩阵。

本发明的一种用于在线监测变电站少油设备状态的系统，包括：

信号采集模块，用于采集获取在线的变电站少油设备内的低频信号；用于当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，采集获取在线的变电站少油设备内的高频信号；

状态判定模块，用于基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常；

定位模块，用于当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位。

本发明的进一步改进在于，所述信号采集模块中，采集所述低频信号的采样频率参数最低不低于500kHz。

本发明的进一步改进在于，所述信号采集模块中，采集所述高频信号的采样频率参数最低不低于20MHz。

本发明的进一步改进在于，所述状态判定模块中，基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常时，采用声波进行判别。

本发明的进一步改进在于，所述定位模块中，当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位的步骤具体包括：

以原点为参考点，计算对应天线阵列的阵元位置为(x_k，y_k)，另假设信号入射参数为

分别代表高频信号的方位角和俯仰角，方位角是与x轴的夹角、俯仰角是与z轴的夹角，时延函数为，

式中，c代表的是时延函数系数，x_k和y_k代表的是天线阵列的位置，θ和

代表的是信号入射的相关参数；

获得该天线阵列的数据矢量X，获得该天线阵列的数据协方差矩阵

并对

作特征分，表达式为，

式中，U代表的是特征矢量矩阵，U＝[e₁,e₂,e₃,…,e₁₃]，e₁,e₂,e₃,…,e₁₃代表的是矩阵的特征矢量；

∑为由特征值组成的对角矩阵，表达式为，

特征值满足如下关系，λ₁＞λ₂＝…＝λ₃₂＝λ₃₃；

∑s＝[λ₁]，

式中，∑_s代表的是大特征值组成的对角阵；∑_N代表的是小特征值组成的对角阵；

将特征矢量矩阵分为与特征值对应的两部分；其中，一部分是与大特征值对应的信号子空间Us＝[e₁]，二部分是与小特征值对应的噪声子空间U_N＝[e₂,e₃,…,e₃₃]，得到该天线阵列的信号子空间和噪声子空间；

通过MUSIC算法谱估计公式来进行谱峰搜索，对放电位置实现定位；其中，搜索表达式为，

式中，A(θ)代表的是信号子空间的导向矢量，

代表的是噪声子空间特征矢量，上标H代表共轭矩阵。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的方法中，基于所述低频电流信息数据进行初步筛选可以判断设备处于不正常运行情况下，随即基于高频电流信息数据，实现判断变电站内部设备的局放位置情况。本发明能够更好地把握少油设备的状态，可提高监测的准确性、可靠性和安全性。

本发明方法中，通过利用传感器采集少油设备内低频电流信息数据和高频电流信息数据，实时监控变电站内相关的少油设备，采集得到的低频电流信息数据和高频电流信息数据均可以从不同方面反映当前变电站内设备的状态。本发明综合在高、低频传感器采集不同频段的电流数据信号，通过不同频段的电流信号可以判断少油设备内的不同情况；综合采集得到的数据量，可以保证判断的结果更为精准。

本发明的系统中，采用多传感器同时采集少油设备内多个特征量(主要有两类：一类是低频信息电流数据；另一类是发生放电对应的高频电流信息数据)，从高低频两个角度期待更全面把握设备的特征量，从而把握少油设备的状态情况，可提高监测的准确性、可靠性和安全性，具有很好的推广实际应用价值。

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，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；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说，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是本发明实施例的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法的流程示意框图；

图2是本发明实施例中，设备内部局部放电监测与定位示意图；

图3是本发明实施例中，传感器采集信号后，对设备局放位置的判断流程示意图；

图4是本发明实施例中，集成式高低频传感器的整体示意框图；

图5是本发明实施例中，高频传感器的电路示意图；

图6是本发明实施例中，集成式高低频传感器采集部分的分解示意图；

图6中，8、底座；9、电流探针；10、低频电流传感器；11、信号头抱爪；12、密封圈；13、外壳；14、导电杆；15、高频电流传感器；16、接头；17、端部压板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面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。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本发明保护的范围。

目前的采集装置主要都采用高频传感器无法充分反映变电站内少油设备的运行状态，因此本发明通过集成高、低频传感器，并设置多种采集模式来收集集成传感器内采集的高频和低频电流数据信号，来判断变电站内部设备的局放位置情况，便于后期的维护。

请参阅图1，本发明实施例的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，具体包括以下步骤：

采集获取在线的变电站少油设备内的低频电流信息数据和高频电流信息数据；其中，采集所述低频电流信息数据时的采样频率参数最低不低于500kHz，采集所述高频电流信息数据时的采样频率参数最低不低于20MHz；

基于所述低频电流信息数据进行初步筛选可以判断设备处于不正常运行情况下，随即基于高频电流信息数据，实现判断变电站内部设备的局放位置情况。

本发明实施例中，对于低频信号，基于目前常用的声波进行判别即可。

本发明实施例中，对于高频信号，本发明实施例提出通过借助完整的空间谱估计系统来对变电站少油设备的局放情况进行判定，假设变电站内部设备内存在单个信号源。

请参阅图2和图3，本发明实施例中，以原点为参考点，可以计算对应天线阵列的阵元位置为(x_k,y_k)，另假设信号入射参数为

分别代表入射信号(高频信号)的方位角和俯仰角，方位角是与x轴的夹角、俯仰角是与z轴的夹角，则可以得到时延函数为，如式(1)所示：

可以得到该阵的数据矢量X，由式(2)可得该阵的数据协方差矩阵

对

作特征分，如公式(3)所示：

式中：U代表的是特征矢量矩阵，U＝[e₁，e₂，e₃，…，e₁₃]。e₁，e₂，e₃，…，e₁₃代表的是矩阵的特征矢量。

∑为由特征值组成的对角矩阵，该对角矩阵如式(4)所示：

由于只有一个信号源，在假设无噪声的情况下，上式中的特征值满足如下关系：

λ₁＞λ₂＝…＝λ₃₂＝λ₃₃ (5)

定义：

Σ_s＝[λ₁] (6)

式中：Σ_s代表的是大特征值组成的对角阵；∑_N代表的是小特征值组成的对角阵。

再将特征矢量矩阵分为与特征值对应的两部分：一是与大特征值对应的信号子空间Us＝[e₁]，二是与小特征值对应的噪声子空间U_N＝[e₂,e₃,…,e₃₃]，从而得到该阵的信号子空间和噪声子空间。

最后通过MUSIC算法谱估计公式来进行谱峰搜索，从而对放电位置实现定位；即按式(8)搜索，找出极大值点对应的角度就是信号入射方向。

示例性的，本发明实施例中将采集得到的电流数据信息实时通过光纤或者ZigBee网络传输汇集到汇控柜，汇控柜等同为一个控制终端系统，通过接收端接收数据并上传到服务器，在服务器可以按照上述的局放定位的逻辑，并根据传感器单元相应的预设等级对当前环境信息量判定等级，依据环境信息量的等级自动选择或切换传感器单元的采集模式。

本发明实施例中，首先保持采集低频传感器采集信号，如果采集的信号识别出设备处于不正常状态，此时切换采集模式采集高频传感器信息进行处理和分析，主要对设备内局放信号进行定位，根据以上的判断逻辑，需要根据划分的等级，如果采集的电流信息数据量数据超过了不同等级对应数值，则此时认为变电站内设备绝缘破坏严重等恶劣情况，此时服务器将会给变电站场站发送报警信息，并将可以表征设备运行状态的数据同时传递，可以便于工作人员及时检查和审核，以快速维修对应的设备减少变电站的危险隐患。

本发明实施例的一种少油设备在线监测系统主要由三部分构成，具体包括：传感器模块、数据接收端和系统服务器；其中，传感器模块用于采集相关的电流信息。

其中，传感器模块采集得到的电流数据信息会实时通过光纤或者ZigBee网络传输汇集到汇控柜，在线监测系统通过数据接收端接收数据并上传到系统服务器进行分析，得到少油设备当前的工作情况，情况比较恶劣可以发送对应的警示警告。

本发明实施例中，传感器模块包括两类传感器；一类是检测低频信号的低频传感器，该传感器中的采样频率参数最低不低于500kHz；另一类是检测高频信号的高频传感器，该传感器中的采样频率参数最低不低于20MHz。优选的，两类传感器都在套管的感应连接点处相连，同时传感器通过光纤进行有线通信或者通过ZigBee进行无线通信，将采集得到的数据上传到汇控柜，汇控柜作为控制终端需要对相关的数据进行分析从而输出对应的结果。

本发明实施例中，两类传感器分别关注不同频段内的信号，低频传感器关注的500kHz的数据信号，而高频传感器关注的是20MHz的数据信号。实时采集低频传感器信号，当低频传感器信号采集的电气信息超过设定的等级后，认为变电站内设备的运行状态存在质疑和问题，因此切换采集模式，采集高频传感器的信号，综合高低频传感器采集的电气量信息，全面分析和综合比对把握少油设备的运行状态。尤其是高频传感器主要关注的局部放电场景，对于少油设备的危害隐患更大，其采样频率不低于20MHz，本发明实施例中采用的是高频传感器。

本发明提出了一种少油设备在线监测系统，通过利用传感器同时采集少油设备内低频电流信息数据和高频电流信息数据，从而实时监控变电站内相关的少油设备，综合采集得到的高低频电流信息数据，进行采集、处理与传输，实现少油设备实时在线监测，不同频段的信号可以判断少油设备内的不同情况，综合采集得到的数据量，可以保证判断的结果更为精准。本发明将采集不同频段的传感器集成在同一个套管中，并且借助通信将采集得到的相关数据上传给汇控柜，采用小型化的汇控柜作为控制终端有效地降低检测系统的成本同时提升了相应的性能。

请参阅图4，本发明实施例中传感器主要由电源模块、处理器、各类传感器以及通信构成，其中电源模块主要为系统内各个设备提供电源，并提供驱动信号给处理器；传感器本发明主要设置了高频传感器和低频传感器采集电流电气信号，而温度传感器则主要防止设备过热而设置的辅助传感器；处理器主要用于处理传感器的数据并上传给终端，需要借助通信模块实现，根据实际情况的需求还可以增设液晶屏和触摸屏便于对采集的数据进行分析。

请参阅图5，本发明实施例中主要给出高频传感器采集信号的过程，采集过程中高频传感器主要由六个部分构造，分别是天线、放大单元、滤波单元、检波单元、参考通道单元以及锁相放大单元。其中，天线用于检测局部放电产生的脉冲，该脉冲信号归属的频率范围(20kHz-200kHz)，大量的电信号受到外界噪声的干扰。所以对于接收得到的信号首先进行放大处理，其次进行对应的滤波尽可能还原信号本来的组成构成。信号经过滤波后，进一步需要借助检波单元获取相对应频段的信号，对于少油设备发生局部放电，此时呈现的信号主要由峰值和工频相位共同决定，正是通过高频的采样频率来拟合相位变化，可以提高信号处理的速度同时还保证一定的精度。同时最后还采用锁相放大技术来有效提取电信号。

本发明实施例构造了一个汇控柜作为控制终端，同时借助ZigBee网络将传感器输出和控制终端相连，可以更快地对采集得到的数据进行分析并快速给出目前套管的工作状态，采用小型化的汇控柜作为控制终端有效地降低检测系统的成本同时提升了相应的性能。

本发明实施例中，为了更全面分析变电站内相关设备的运行状态，因此本发明特别将高低频传感器整合到一个套管内，高频和低频传感器分别在套管的两侧安装，和套管集成在一起，集成式的传感器有助于提升系统的可靠性。请参阅图6，本发明实施例中，集成的高低频传感器的采集整体部分主要构成包括：8底座、电流探针9、低频电流传感器10、信号头抱爪11、密封圈12、外壳13、导电杆14、高频电流传感器15、接头16和端部压板17。其中，底座8连接地电位，传感器采集需要的信号，信号从端部压板17输出传递给控制中心。为了更全面把握套管运行的情况，本发明提出了一种集成传感器，采用的穿心式结构，将高频传感器和低频传感器集成在一体并布局在套管内部。借助穿心式结构可以在不增加空间的基础上扩充传感器性能，并且通过传感器底座可以便于和地电位相连，也增加了传感器使用的可靠性。

为了更好和少油设备结合，需要布设合适形状的底座用于支撑高低频集成传感器，集成传感器底部是低频电流传感器，顶部是高频电流传感器，低频传感器借助电流探针和信号头抱爪采集低频信号，为了提升传感器安全性还增设了密封圈。高频传感器借助导电杆和端部压板采集高频信号，还增加了接头保证信号的稳定性。整体传感器外部采用外壳包裹，以防止裸露在外而造成的安全隐患。本文将高频电流传感器和低频电流传感器集成在一个传感器内，传感器上层采集高频信号，传感器下层采集低频信号，可实现对不同频率电流信号的共同采集。

本发明的系统中，将采集不同频段的传感器集成在同一个套管中，且借助通信将采集得到的相关电流数据上传给汇控柜，采用小型化的汇控柜作为控制终端有效地降低检测的成本同时提升了相应的性能。由于套管等少油设备结构布局限制，往往仅可以提供一个位置安装传感器采集信息，为了更全面把握套管运行的情况，本发明提出了一种集成传感器，采用的穿心式结构，将高频传感器和低频传感器集成在一体并布局在套管内部。借助穿心式结构可以在不增加空间的基础上扩充传感器性能，并且通过传感器底座可以便于和地电位相连，也增加了传感器使用的可靠性。

本发明实施例中，两类传感器分别关注不同频段内的信号，全面分析和综合比对把握少油设备的运行状态。

本发明通过利用低频和高频传感器同时采集少油设备内低频信息数据和高频信息数据，从而实时监控变电站内相关的少油设备，综合采集得到的高低频信号数据，本文给出的监测变电站少油设备状态方案提出，借助低频信号和高频信号来共同评估少油设备性能。先用低频信号进行初步筛选，筛选出不正常运行的情况，随后利用高频信号进一步准确评估局放位置。本专利给出的方案，将评估系统运行情况分为两步走，可以充分发挥低频和高频传感器的性能，同时综合采集的数据量，可以保证判断的结果更为精准。其次高频传感器和低频传感器利用穿心结构可以节省集成传感器的空间构造小型化的传感器。

本发明实施例的少油设备在线监测系统可以根据实际需求，装设不同类型的通信，以无线通信为例简单说明，无线通信可以选择ZigBee，对于ZigBee模块适用于短距离、低速率无线网络技术，ZigBee通信专注于低速率传输应用，其数据传输速率低：10Kb/s～250Kb/s，具备低功耗的特点，其传输成本更具有性价比。一般情况下，ZigBee网络可容纳65000个设备，可以很简单地扩充系统范围。

综上，本发明公开了一种少油设备在线监测系统，属于变电站少油设备的监测技术领域。为全面把控少油设备的运行，提出利用高频和低频传感器，分别采集低频电流信息数据和高频电流信息数据。进一步将高频和低频传感器集合到一起，并安装在套管内，一方面可以通过采样模式的切换，通过低频传感器而采集得到的电气量信息超过等级后，随后切换到高频传感器并及时采集对应的高频信号来检测变电站内设备发生局放的情况。同时以汇控柜作为控制终端，并借助ZigBee网络将传感器输出和控制终端相连，可以更快地对采集得到的数据进行分析并快速给出目前套管的工作状态。本发明提出的一种少油设备在线监测系统有助于完善变电站少油设备的监测技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集获取在线的变电站少油设备内的低频信号；

(2)基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常；

(3)当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，采集获取在线的变电站少油设备内的高频信号；基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，其特征在于，步骤(1)中，采集所述低频信号的采样频率参数最低不低于500kHz。

3.根据权利要求1所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，其特征在于，步骤(1)中，采集所述高频信号的采样频率参数最低不低于20MHz。

4.根据权利要求1所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，其特征在于，步骤(2)中，基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常时，采用声波进行判别。

5.根据权利要求1所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括：

以原点为参考点，计算对应天线阵列的阵元位置为(x_k，y_k)，另假设信号入射参数为

分别代表高频信号的方位角和俯仰角，方位角是与x轴的夹角、俯仰角是与z轴的夹角，时延函数为，

式中，c代表时延函数系数，x_k和y_k代表天线阵列的位置，θ和

代表信号入射的相关参数；

获得该天线阵列的数据矢量X，获得该天线阵列的数据协方差矩阵

并对

作特征分，表达式为，

式中，U代表的是特征矢量矩阵，U＝[e₁,e₂,e₃,…,e₁₃]，e₁,e₂,e₃,…,e₁₃代表的是矩阵的特征矢量；

∑为由特征值组成的对角矩阵，表达式为，

特征值满足如下关系，λ₁＞λ₂＝…＝λ₃₂＝λ₃₃；

∑s＝[λ₁]，

式中，∑s代表的是大特征值组成的对角阵；∑N代表的是小特征值组成的对角阵；

将特征矢量矩阵分为与特征值对应的两部分；其中，一部分是与大特征值对应的信号子空间Us＝[e₁]，二部分是与小特征值对应的噪声子空间U_N＝[e₂,e₃,…,e₃₃]，得到该天线阵列的信号子空间和噪声子空间；

通过MUSIC算法谱估计公式来进行谱峰搜索，对放电位置实现定位；其中，搜索表达式为，

式中，A(θ)代表的是信号子空间的导向矢量，

代表的是噪声子空间特征矢量，上标H代表共轭矩阵。

6.一种用于在线监测变电站少油设备状态的系统，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于采集获取在线的变电站少油设备内的低频信号；用于当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，采集获取在线的变电站少油设备内的高频信号；

状态判定模块，用于基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常；

定位模块，用于当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位。

7.根据权利要求6所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的系统，其特征在于，所述信号采集模块中，采集所述低频信号的采样频率参数最低不低于500kHz。

8.根据权利要求6所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的系统，其特征在于，所述信号采集模块中，采集所述高频信号的采样频率参数最低不低于20MHz。

9.根据权利要求6所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的系统，其特征在于，所述状态判定模块中，基于所述低频信号判定所述变电站少油设备的状态为正常或不正常时，采用声波进行判别。

10.根据权利要求6所述的一种用于在线监测变电站少油设备状态的系统，其特征在于，所述定位模块中，当所述变电站少油设备的状态判定为不正常时，基于所述高频信号采用空间谱估计方法对所述变电站少油设备的局放情况进行判定，获得放电位置定位的步骤具体包括：

以原点为参考点，计算对应天线阵列的阵元位置为(x_k,y_k)，另假设信号入射参数为

分别代表高频信号的方位角和俯仰角，方位角是与x轴的夹角、俯仰角是与z轴的夹角，时延函数为，

式中，c代表的是时延函数系数，x_k和y_k代表的是天线阵列的位置，θ和

代表的是信号入射的相关参数；

获得该天线阵列的数据矢量X，获得该天线阵列的数据协方差矩阵

并对

作特征分，表达式为，

式中，U代表的是特征矢量矩阵，U＝[e₁,e₂,e₃,…，e₁₃]，e₁,e₂,e₃,…,e₁₃代表的是矩阵的特征矢量；

∑为由特征值组成的对角矩阵，表达式为，

特征值满足如下关系，λ₁＞λ₂＝…＝λ₃₂＝λ₃₃；

∑s＝[λ₁]，

式中，∑s代表的是大特征值组成的对角阵；∑N代表的是小特征值组成的对角阵；

将特征矢量矩阵分为与特征值对应的两部分；其中，一部分是与大特征值对应的信号子空间Us＝[e₁]，二部分是与小特征值对应的噪声子空间U_N＝[e₂,e₃,…,e₃₃]，得到该天线阵列的信号子空间和噪声子空间；

通过MUSIC算法谱估计公式来进行谱峰搜索，对放电位置实现定位；其中，搜索表达式为，

式中，A(θ)代表的是信号子空间的导向矢量，

代表的是噪声子空间特征矢量，上标H代表共轭矩阵。

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