CN114325276A

CN114325276A - 一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法及系统

Info

Publication number: CN114325276A
Application number: CN202210222207.8A
Authority: CN
Inventors: 邹阳; 周求宽; 王鹏; 程梦盈; 袁思凡; 彭诗怡; 廖言宝
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority date: 2022-03-09
Filing date: 2022-03-09
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本发明公开一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法及系统，方法包括获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据；设置信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据时间间隔调节系数与信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；设置信号脉冲的幅值调节系数，并根据幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；根据脉冲时间间隔以及脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；基于待测仪器生成与某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断检测数据类型结果是否与标准脉冲波形数据的类型一致。实现了适用于不同测试环境的局部放电带电检测仪器自动化校验的效果。

Description

一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法及系统

技术领域

本发明属于电力设备监控技术领域，尤其涉及一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法及系统。

背景技术

局部放电检测已经成为当前各项状态检测技术中最重要的一项技术手段，国网运检部组织制定了《国家电网公司带电检测装备检验比对能力评价工作方案》，开展了包括UHF、HF、AE和TEV在内的四项局部放电带电检测仪器检验比对能力评价，建立了这四类局部放电带电检测仪器的检验比对平台，目前具备了特高频局放传感器有效高度、检测装置灵敏度、动态范围，高频传感器传输阻抗、检测频带、稳定性，TEV检测系统检测频带、线性度、稳定性以及超声波传感器传输阻抗系统检测频带、系统线性度误差等项目的检验比对能力。

然而，对局部放电检测而言，检测装置的模式识别能力至关重要，是衡量局部放电检测和诊断能力的关键技术和难点所在，大多数检测仪器的性能远远不能满足现场测试的需要。然而，已有标准对于局部放电模式识别能力的校验，尚未给出有效的量化评价方法和手段，比如，模式识别主要是通过典型局放模型加压方式产生模拟放电信号，这种局放模拟方式可控性差、非常不稳定，无法满足装置性能校验的一致性和可比性，难以有效开展放电类型识别准确性的量化评价。严重制约了智能运检体系中带电检测业务的深入开展。

发明内容

本发明提供一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法及系统，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法，包括：获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，其中所述标准脉冲波形数据中包含信号脉冲；设置所述信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据所述时间间隔调节系数与所述信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；设置所述信号脉冲的幅值调节系数，并根据所述幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致。

第二方面，本发明提供一种局部放电检测装置模式识别自动校验系统，包括：获取模块，配置为获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，其中所述标准脉冲波形数据中包含信号脉冲；第一计算模块，配置为设置所述信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据所述时间间隔调节系数与所述信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；第二计算模块，配置为设置所述信号脉冲的幅值调节系数，并根据所述幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；模拟模块，配置为根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；判断模块，配置为基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致。

第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的局部放电检测装置模式识别自动校验方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的局部放电检测装置模式识别自动校验方法的步骤。

本申请的局部放电检测装置模式识别自动校验方法及系统，根据时间间隔调节系数与脉冲的时间间隔范围序列做乘法运算，得到可调节的脉冲时间间隔，并根据幅值调节系数与脉冲的幅值范围序列做乘法运算，得到可调节的脉冲幅值，使得实现基于可调节的脉冲时间间隔以及脉冲幅值进行模拟信号重现，可以适用于不同测试环境的局部放电带电检测仪器自动化校验，能够保证产品质量和检测结果的准确性，提升运检数据质量和规范性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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为本发明一实施例提供的一个具体实施例的局部放电检测装置模式识别自动校验系统结构图；

图2为本发明一实施例提供的一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法的流程图；

图3为本发明一实施例提供的一种局部放电检测装置模式识别自动校验系统的结构框图；

图4是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。

在一个具体实施例中，如图1所示，局部放电检测装置模式识别自动校验系统包括上位机、局部放电信号模拟发生装置、被测仪器（局部放电检测装置）、传感器和耦合装置。

请参阅图2，其示出了本申请的一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法的流程图。

如图2所示，步骤S101，获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，其中所述标准脉冲波形数据中包含信号脉冲；

步骤S102，设置所述信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据所述时间间隔调节系数与所述信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；

步骤S103，设置所述信号脉冲的幅值调节系数，并根据所述幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；

步骤S104，根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；

步骤S105，基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致。

在实施例中，上位机读入存储的局部放电样本库数据，通过信号重构运算后发送至局部放电信号模拟发生装置，局部放电信号模拟发生装置模拟工频信号进行幅值时序控制，将得到的放电信号馈入信号耦合装置，被校验的局部放电检测装置通过传感器耦合该信号，并将检测数据及诊断结果通过统一的61850数据规约传输至自动校验比对上位机，上位机根据发出的信号类型和与仪器检测的结果进行对比，如果仪器模式识别的结果与上位机发出的类型一致，则表明被校验装置模式识别正确，否则说明被校验装置诊断结果不正确。

本实施例的方法，根据时间间隔调节系数与脉冲的时间间隔范围序列做乘法运算，得到可调节的脉冲时间间隔，并根据幅值调节系数与脉冲的幅值范围序列做乘法运算，得到可调节的脉冲幅值，使得实现基于可调节的脉冲时间间隔以及脉冲幅值进行模拟信号重现，可以适用于不同测试环境的局部放电带电检测仪器自动化校验，能够保证产品质量和检测结果的准确性，提升运检数据质量和规范性。

需要说明的是，考虑到设备针对不同的检测现场，配置文件可能会做出不同的调整，局部放电检测装置模式识别自动校验方法还包括配置文件更新，可以实现用户操作配置的保存，方便不同用户在不同检测现场环境下有效准确的检测。

在一个具体实施例中，局部放电检测装置模式识别自动校验方法包括以下步骤：

步骤1：初始化；

具体地，初始化分为三部分：网络配置、读取配置文件和界面元素初始化：1）网络配置

判断是否有网络连接，即上位机和局部放电信号模拟发生装置是否连接；若网络未连接，则给出警告。

2）读取配置文件

配置文件的每个参数都是影响后续数据采集与处理模式的关键参数，此处配置文件读取的功能便是将这些关键参数在后续主程序运行之前读入内存，方便后续的一系列调用和更改。

3）界面初始化

界面初始化是为了保证前面板各界面元素在运行初始时呈现出规范的状态，以免引起用户的误操作和界面显示的紊乱。

步骤2：通过检测方法选择、故障类型选择、故障文件选择确定选择的样本库数据；

步骤3：通过信号重构运算后发送至局部放电信号模拟发生装置然后进行模拟信号重现；

具体地，上位机读取局部放电样本库数据中标准的脉冲波形文件；读取信号脉冲的时间间隔范围序列，并进行排序；设置时间间隔调节系数；根据时间间隔调节系数与脉冲的时间间隔范围序列做乘法运算，得到可调节的脉冲时间间隔；读取同一信号脉冲的幅值范围序列，并进行排序；设置幅值调节系数；根据幅值调节系数与脉冲的幅值范围序列做乘法运算，得到可调节的脉冲幅值；根据脉冲时间间隔以及脉冲幅值进行模拟信号重现。

步骤4：将得到的放电信号馈入信号耦合装置，被校验的局部放电检测装置通过传感器耦合该信号得到检测数据及诊断结果；

步骤5：系统定时召唤检测数据，于是检测数据及诊断结果通过统一的61850数据规约传输至自动校验比对系统；

步骤6：系统进行结果匹配，如果仪器模式识别的结果与系统发出的类型一致，则表明被校验装置模式识别正确，否则说明被校验装置诊断结果不正确；

步骤7：设定统计次数，N=10；当统计次数达到10次，得到诊断结果的平均正确率，作为该装置的模式识别性能的最终评价参数，自动生成报表，并保存回放。

在一个具体实施例中，对市场上三家主流厂家的局放检测装置进行了模式识别功能的校验，3款国内主流检测仪器为上海格鲁布PD74i、上海华乘电气T95、北京华电智成PDS1000，三家设备均属于UHF、HF、TEV、AE 四合一的检测设备，可以满足对4种检测的需求。目前关于TEV和AE检测的国家电网公司标准公司并未对设备模式识别能力做出要求，关于局部放电检测的DL/860规约，对TEV和AE检测，也没有诊断类型字段的通讯量，所检测的3家设备的TEV和AE检测模块软件部分均没有设计诊断类型显示的模块，仅有是否有放电的提示，因此针对TEV和AE检测模块，无法利用放电模式识别功能自动化校验系统对市场上三家主流厂家的局放检测装置进行了模式识别功能的校验，同时，华乘电气的T95设备仅有是否放电的提示，没有放电类型的输出，下文将以PD 74i和PDS 1000设备的UHF和HF两种检测方法为例来说明放电模式识别功能自动化校验系统的应用情况。

PD 74i和PDS 1000两家主流厂家模式识别功能校验结果如下表1～2所列。PD 74i设备软件将沿面放电和气隙放电被归为同一类型的放电：绝缘件气泡/沿面放电，PDS 1000两者是分别诊断。

，

。

可以看出，PD 74i和PDS 1000两个设备UHF检测模块的模式识别能力要高于HF检测模块；两类仪器对悬浮放电和金属尖端放电的识别效率最高，UHF检测达到了80%以上，HF检测达到了70%以上；对沿面和气隙放电容易混淆，PD 74i则直接将两个故障类型合并为一类结果进行显示，UHF检测法综合识别率正确率在80%以上，PDS 1000单个类型诊断正确率在70%，二者综合识别率在80%以上；颗粒放电识别率最差，两家设备厂家诊断正确率均低于40%，且最大误诊断类型为干扰。

PD 74i和PDS 1000两个设备的UHF、HF检测模块的模式识别结果说明课题组利用放电模式识别功能自动化校验系统具有对检测设备进行模式识别功能自动化校验的完整功能和评价体系，可客观、公正地对检测设备厂家进行模式识别功能的评价校验。

请参阅图3，其示出了本申请的一种局部放电检测装置模式识别自动校验系统的结构框图。

如图3所示，局部放电检测装置模式识别自动校验系统200，包括获取模块210、第一计算模块220、第二计算模块230、模拟模块240以及判断模块250。

其中，获取模块210，配置为获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，其中所述标准脉冲波形数据中包含信号脉冲；第一计算模块220，配置为设置所述信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据所述时间间隔调节系数与所述信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；第二计算模块230，配置为设置所述信号脉冲的幅值调节系数，并根据所述幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；模拟模块240，配置为根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；判断模块250，配置为基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致。

应当理解，图3中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图3中的诸模块，在此不再赘述。

在另一些实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述任意方法实施例中的局部放电检测装置模式识别自动校验方法；

作为一种实施方式，本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：

获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，其中所述标准脉冲波形数据中包含信号脉冲；

设置所述信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据所述时间间隔调节系数与所述信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；

设置所述信号脉冲的幅值调节系数，并根据所述幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；

根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；

基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致。

计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据局部放电检测装置模式识别自动校验系统的使用所创建的数据等。此外，计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器，还可以包括存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至局部放电检测装置模式识别自动校验系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

图4是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该设备包括：一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括：输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例局部放电检测装置模式识别自动校验方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息，以及产生与局部放电检测装置模式识别自动校验系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。

上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

作为一种实施方式，上述电子设备应用于局部放电检测装置模式识别自动校验系统中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法，其特征在于，在基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致之后，所述方法还包括：

重新根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到另一放电信号；

基于待测仪器生成与所述另一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致，直至判断次数达到预设阈值，使得到诊断结果的平均正确率。

3.根据权利要求1所述的一种局部放电检测装置模式识别自动校验方法，其特征在于，所述获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，包括：

根据检测方法选择、故障类型选择、故障文件选择确定局部放电样本库中的标准脉冲波形数据。

4.一种局部放电检测装置模式识别自动校验系统，其特征在于，包括：

获取模块，配置为获取预设的局部放电样本库中的标准脉冲波形数据，其中所述标准脉冲波形数据中包含信号脉冲；

第一计算模块，配置为设置所述信号脉冲的时间间隔调节系数，并根据所述时间间隔调节系数与所述信号脉冲的时间间隔范围序列计算得到可调节的脉冲时间间隔；

第二计算模块，配置为设置所述信号脉冲的幅值调节系数，并根据所述幅值调节系数与同一信号脉冲的幅值范围序列计算得到可调节的脉冲幅值；

模拟模块，配置为根据所述脉冲时间间隔以及所述脉冲幅值进行模拟信号重现，使得到某一放电信号；

判断模块，配置为基于待测仪器生成与所述某一放电信号相关联的检测数据及检测数据类型结果，并判断所述检测数据类型结果是否与所述标准脉冲波形数据的类型一致。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至3任一项所述的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的方法。