CN113589116A - 一种检测局部放电位置的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种检测局部放电位置的方法，包括：获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置；根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。本申请公开的方法可以扩大传感器的采集范围，简化计算方法，提高放电位置的精度。

Description

一种检测局部放电位置的方法和系统
技术领域
本申请涉及变电站领域，尤其涉及一种检测局部放电位置和放电量的方法和系统。
背景技术
随着互联网的发展，以及变电站的自动化技术的不断进步，电网公司的效率要求越来越高，无人值守模式已在变电站到全面推广。
在变电站现场可以远程接收现场的特高频局部放电传感器采集的放电信号，以此来分析放电位置。参见图1，如图1所示，在变电站现场有很多管道包围在盆式绝缘子外周以屏蔽盆式绝缘子的放电，在管道与管道的连接处通过法兰连接，法兰连接处可以检测到盆式绝缘子的放电信号，因此特高频局部放电传感器设置在法兰处。特高频局部放电传感器将采集到的放电信号发送给变电站现场的蹲守机器人，由蹲守机器人将放电信号通过解析后发送至智能分析平台，进一步分析放电位置。
但是，特高频局部放电传感器只能分析较小范围内两边管道的放电信号，而且，根据放电信号无法通过数据分析确定具体的放电位置。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种检测局部放电位置的方法、系统和传感器。
第一方面，本申请提供了一种检测局部放电位置的方法，其特征在于，包括：
获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置；
根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；
根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。
优选地，所述根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置，包括：
以所述特高频局部放电传感器移动轨迹的中心点为原点建立坐标系；
绘制所述特高频局部放电传感器检测的放电信号幅度波形图；
确定幅度值最大时特高频局部放电传感器的坐标位置；
根据所述坐标位置所在管道的方位，确定所述放电信号所在的管道位置。
优选地，根据所述放电信号和管道位置，确定所述管道位置上的放电位置，包括：
在所述放电信号幅度波形图上任意取三组幅度相同的点T1和T2、 T3和T4、T5和T6；
获取所述点T1和T2、T3和T4、T5和T6对应的坐标位置；
根据所述点T1和T2、T3和T4、T5和T6对应的坐标位置，计算所述放电位置的坐标。
优选地，所述特高频局部放电传感器的移动轨迹为圆形。
优选地，所述方法还包括：
对特高频局部放电传感器在移动过程中采集的放电信号进行信号放大处理，并去除噪音干扰。
优选地，如果获取到的放电信号噪音大，无法判断放电位置时，加快特高频局部放电传感器的移动速度，缩短检测周期。
优选地，所述方法还包括：
获取另一个特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的修正放电信号和修正坐标位置；
根据所述修正放电信号和修正坐标位置计算修正放电位置；
比对所述修正放电位置的坐标值与所述放电位置的坐标值，计算得到修正值，如果所述修正值在修正范围内，则所述放电位置的值在误差范围内。
第二方面，本申请提供了一种检测局部放电位置的系统，包括：
获取模块，用于获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置；
管道位置定位模块，用于根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；
放电位置确定模块，用于根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。
第二方面，本申请提供了一种移动式特高频局部放电传感器，应用于第一方面，所述移动式特高频局部放电传感器通过移动式安装装置安装，使所述特高频局部放电传感器沿预定轨迹周期性移动。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，通过设置可以周期性移动的特高频局部放电传感器，周期性获取移动中的特高频局部放电传感器采集的放电信号和坐标位置，根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置，根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。本申请公开的方法可以扩大特高频局部放电传感器采集数据的范围，精确的确定放电位置所在的管道，以及在管道上的具体位置。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种现有技术特高频局部放电传感器安装示意图；
图2为本申请实施例提供的一种特高频局部放电传感器安装示意图；
图3为本申请实施例提供的一种防电信号分析波形示意图；
图4为本申请实施例提供的一种检测局部放电位置的方法流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种步骤S200流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种步骤S300流程示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种特高频局部放电传感器安装示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供的检测局部放电位置的方法应用于电网远程巡检分析系统，或者电网智能分析系统中，用于分析变电站中放电位置。
参见图3，为本申请实施例提供的一种检测局部放电位置的方法流程示意图。
在步骤S100中，获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置。
特高频局部放电传感器安装在变电站中，两个盆式绝缘子管道的中间法兰连接处，通过检测放电位置产生的电磁波信号。当GIS内部产生局部放电时，产生的特高频电磁波能够沿着腔体传播。由于GIS 与波导具有相似的同轴结构，因此特高频信号能基本进行无损传输至管道法兰连接处。但是，电磁波信号传播的距离越长衰减越严重，所以，特高频局部放电传感器在采集放电信号时，对于较大范围内的放电检测准确度减低。
参见图2，为本申请实施例提供的一种特高频局部放电传感器安装示意图。本申请提供的实施例中，特高频局部放电传感器通过安装装置安装在两个管道之间的法兰连接处，该安装装置可以使特高频局部放电传感器绕预定的轨迹周期性移动，并且在移动过程中采集数据。
特高频局部放电传感器在移动过程中可以同时采集放电位置发出的放电信号，以及移动过程中所在的坐标位置。采集到的放电信号发送至数据分析中心，可以分析出放电信号的幅值、相位等数据。
在步骤S200中，根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置。
放电信号的幅度值跟强度相关，信号强度越大，幅度值越大，同时，特高频局部放电传感器距离放电源的距离越近，信号强度越大，那么幅度值就越大，因此，可以通过放电信号的幅度值，确定放电源是位于传感器两边的哪一段管道上。
具体的，在步骤S201中，以所述特高频局部放电传感器移动轨迹的中心点为原点建立坐标系。
参见图2，图2中，传感器的运行轨迹为圆形，可以在左右两边的管道上沿着圆形轨迹运行。以圆形轨迹的中心点为原点建立坐标系，传感器在移动过程中，实时获取坐标位置，同时检测放电信号。
在步骤S202中，绘制所述特高频局部放电传感器检测的放电信号幅度波形图。
将检测到的信号经过分析，绘制放电信号幅度波形图，参见图3 所示，图3中，纵坐标为放电信号的幅度值，一个周期时间内，放电信号的幅度值呈如图3所示的波形图。
进一步的，对特高频局部放电传感器在移动过程中采集的放电信号进行信号放大处理，并去除噪音干扰。
本申请实施例总，可以通过使用特定的滤波器，将现场检测存在的较强干扰通过放大后去除。或者，通过优化智能分析系统中的算法，通过算法，将接收到的放电信号进行逻辑上的干扰去除。
在步骤S203中，确定幅度值最大时特高频局部放电传感器的坐标位置。
距离放电源最近的位置处，信号强度最大，幅值也最大，因此，通过幅值波形图可以确定幅值最大点的坐标位置，由于特高频局部放电传感器在移动过程中也不断获取坐标位置，因此，可以确定特高频局部放电传感器在幅值最大点处的坐标位置。
在步骤S204中，根据所述坐标位置所在管道的方位，确定所述放电信号所在的管道位置。
在波形图上可以确认幅值最大点的坐标位置，根据该坐标位置的坐标值可以确定该点位于传感器左边或者右边的管道上。通过坐标位置优先确定放电源位于哪一个管道上，可以方便进一步确定放电源的位置。
同时，如果因为信号的干扰太大无法确定放电源的具体坐标位置时，可以在确定放电源的管道位置后，由人工进一步确定位于管道的具体位置。
在步骤S300中，根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。
根据放电信号绘制的幅度值波形图，可以确定幅值最大值特高频局部放电传感器所在的坐标位置，根据该坐标位置可以确定放电源所在管道上的放电位置坐标。
具体的，参见图6和图3。
在步骤S301中，在所述放电信号幅度波形图上任意取三组幅度相同的点T1和T2、T3和T4、T5和T6。
根据图2可知，在幅度波形图上，幅度相同的两点，对应的到放电源位置的距离也相同，因此，在波形图上任意选取三组幅度相同的数据，每一组数据中的两个点到放电源的距离相同，分别为T1和T2、 T3和T4、T5和T6。
在步骤S302中，获取所述点T1和T2、T3和T4、T5和T6对应的坐标位置。
根据幅度波形图，获取T1和T2、T3和T4、T5和T6六个点的坐标值。特高频局部放电传感器在移动过程中，自动定位移动位置的坐标值，因此，在幅度波形图中，可以获取每一点的幅度值和位置坐标值。
在步骤S303中，根据所述点T1和T2、T3和T4、T5和T6对应的坐标位置，计算所述放电位置的坐标。
由于T1和T2、T3和T4、T5和T6分别到放电源的距离相同，因为可以根据两点之间的距离公式计算出放电位置的坐标。
具体公式：
T1(x1,y1,z1)，T2(x2,y2,z2)；
T3(x3,y3,z3)，T4(x4,y4,z4)；
T5(x5,y5,z5)，T6(x6,y6,z6)；
放电源位置坐标Z(x,y,z)；
T1和T2、T3和T4、T5和T6分别到放电源位置的距离相同，两点之间的距离公式为：
(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2＝(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2；
(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2＝(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2；
(x5-x)2+(y5-y)2+(z5-z)2＝(x6-x)2+(y6-y)2+(z6-z)2；
通过计算，可以得到放电源位置的坐标值，从而得到放电源的具体位置。
由上述描述可知，本申请公开的方法中，可以在变电站现场通过安装可以使特高频局部放电传感器移动的移动装置，实现传感器的周期性移动，并且在移动过程中采集放电信号和坐标位置。然后根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。移动的传感器相比静止的传感器，增大了特高频局部放电传感器的采集范围，同时也扩大了放电信号的采集范围。另外，也可以通过获取移动中的传感器采集的信号分析出放电源所在的管道，以及在管道上的具体位置，计算方法简单快捷，准确度高。
在另一个实施例中，检测局部放电位置的方法还包括以下步骤：
在步骤S400中，获取另一个特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的修正放电信号和修正坐标位置。
如图7所示，在两个管道之间设置另一个特高频局部放电传感器，两个传感器的移动轨迹相互垂直。也就是说，第一个传感器的移动轨迹如图2所示，第二个传感器的移动轨迹沿着管道的中心线绕，与管道的中心线垂直，图中未示出。
第二个传感器只要用来修正第一个传感器采集的放电信号和坐标位置，因此第二个传感器在移动过程中实时采集修正放电信号和修正坐标位置。
在步骤S500中，根据所述修正放电信号和修正坐标位置计算修正放电位置。
同理，根据第二个传感器采集的修正放电信号和修正坐标位置计算放点位置的坐标值。
在步骤S600中，比对所述修正放电位置的坐标值与所述放电位置的坐标值，计算得到修正值，如果所述修正值在修正范围内，得所述放电位置的值在误差范围内。
将第一个传感器采集的放电信号和坐标位置计算得到的放电位置坐标值，与第二个传感器采集的放电信号和坐标位置计算得到的放点为止坐标值进行比对，计算得到修正值。
判断上述修正值是否在修正范围内，也就是说两个值之间的误差是否在可接受范围内，如果超过误差范围，那么，两个传感器的的至少一个出现误差，需要进行修正，尤其是对第一个传感器需要通过修正手段修正，以减少采集数据的误差。
由上述描述可知，通过设置两个可移动的特高频局部放电传感器，其中一个作为修正作用，修正另一个传感器的误差，以此来增加放电位置的精确度。
本申请还公开了一种检测局部放点位置的系统，包括：
获取模块，用于获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置；
管道位置定位模块，用于根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；
放电位置确定模块，用于根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。
本申请还公开了一种移动式特高频局部放电传感器上述实施例公开的方法中，所述移动式特高频局部放电传感器通过移动式安装装置安装，使所述特高频局部放电传感器沿预定轨迹周期性移动。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种检测局部放电位置的方法，其特征在于，包括：
获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置；
根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；
根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。
2.根据权利要求1所述的检测局部放电位置和放电量的方法，其特征在于，所述根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置，包括：
以所述特高频局部放电传感器移动轨迹的中心点为原点建立坐标系；
绘制所述特高频局部放电传感器检测的放电信号幅度波形图；
确定幅度值最大时特高频局部放电传感器的坐标位置；
根据所述坐标位置所在管道的方位，确定所述放电信号所在的管道位置。
3.根据权利要求2所述的检测局部放电位置和放电量的方法，其特征在于，根据所述放电信号和管道位置，确定所述管道位置上的放电位置，包括：
在所述放电信号幅度波形图上任意取三组幅度相同的点T1和T2、T3和T4、T5和T6；
获取所述点T1和T2、T3和T4、T5和T6对应的坐标位置；
根据所述点T1和T2、T3和T4、T5和T6对应的坐标位置，计算所述放电位置的坐标。
4.根据权利要求2所述的检测局部放电位置和放电量的方法，其特征在于，所述特高频局部放电传感器的移动轨迹为圆形。
5.根据权利要求2所述的检测局部放电位置和放电量的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对特高频局部放电传感器在移动过程中采集的放电信号进行信号放大处理，并去除噪音干扰。
6.根据权利要求1所述的检测局部放电位置和放电量的方法，其特征在于，如果获取到的放电信号噪音大，无法判断放电位置时，加快特高频局部放电传感器的移动速度，缩短检测周期。
7.根据权利要求1-6任一所述的检测局部放电位置和放电量的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取另一个特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的修正放电信号和修正坐标位置；
根据所述修正放电信号和修正坐标位置计算修正放电位置；
比对所述修正放电位置的坐标值与所述放电位置的坐标值，计算得到修正值，如果所述修正值在修正范围内，则所述放电位置的值在误差范围内。
8.一种检测局部放电位置的系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取特高频局部放电传感器在移动过程中实时采集的放电信号和坐标位置；
管道位置定位模块，用于根据所述放电信号的幅度值，确定所述放电信号所在的管道位置；
放电位置确定模块，用于根据所述放电信号和坐标位置，确定所述管道位置上的放电位置。
9.一种移动式特高频局部放电传感器，其特征在于，应用于权利要求1-7任一方法，所述移动式特高频局部放电传感器通过移动式安装装置安装，使所述特高频局部放电传感器沿预定轨迹周期性移动。
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