[发明专利]局部放电声电联合检测定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种局部放电声电联合检测定位系统，包括：若干个传感放大模块、前端检测模块和工业控制模块，其特征在于：若干个传感放大模块设置于被测试的GIS外壳腔体上并与前端检测模块相连接输出放大信号，前端检测模块对输入的若干路放大信号进行同步信号采集并输出至工业控制模块，工业控制模块输出控制指令至前端检测模块。

2.根据权利要求1所述的局部放电声电联合检测定位系统，其特征是，所述的传感放大模块包括：超高频传感器、超声传感器、超高频放大器和超声放大器，其中：超高频传感器设置于被测试GIS上，超声传感器固定于GIS腔体外壳上，超高频传感器和超声传感器分别与超高频放大器和超声放大器相连接以输出超高频传感信号和超声传感信号，超高频放大器对接收到的超高频传感信号进行脉冲展宽和对数放大并输出至前端检测模块，超声放大器对接收到的超声传感信号进行100倍或1000倍放大并输出至前端检测模块。

3.根据权利要求1所述的局部放电声电联合检测定位系统，其特征是，所述的前端检测模块包括：信号分配接口单元、主板指令控制单元、AD采集单元以及DSP信号处理单元，其中：信号分配接口单元与前级经放大器放大后的超高频信号以及超声信号相连接，进行信号分配并传感器识别后输出至AD采集单元，主板控制单元与DSP信号处理单元以及AD采集单元相连接，接收DSP信号处理单元发出的控制指令，经CPLD逻辑运算后输出至AD采集单元，控制AD采集单元进行数据采集，AD采集单元与主板控制单元相连接，接收主板控制单元发出的指令，并把采集后的信息发送至信号处理单元，DSP信号处理单元与主板控制单元以及后台工控机相连接，接收工控机发送的指令和AD发送的数据，进行相关信号处理和特征提取后，将数据发送至后台工控机。

4.根据权利要求1所述的局部放电声电联合检测定位系统，其特征是，所述的控制模块包括：局部放电信号处理单元、干扰抑制单元、特征提取单元、智能诊断单元和历史数据库管理单元，其中：信号处理单元对采集的局部放电数据进行FIR滤波以及阈值提取后发送至干扰抑制单元，干扰抑制单元采用特征对比方法与干扰通道采集的现场背景信号进行对比并进行时域开窗运算，剔除现场可能存在的脉冲等干扰后发送至特征提取单元，特征提取单元根据局部放电信号发生的时域特征信息提取处特征谱图和放电指纹图谱并输出至智能诊断单元，智能诊断单元对特征图谱和放电指纹图谱进行分析评估，包括引起局部放电的缺陷类型和缺陷严重程度并保存至历史数据库，历史数据库管理单元对历史数据进行离线管理和查询，通过设置监测参数监测局部放电分布趋势。

5.一种根据权利要求1所述的局部放电声电联合检测定位系统的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、信号读取：由超高频传感器和超声传感器分别检测被测试设备所产生的超高频信号r(t)和超声信号a(t)；

第二步、信号判别：将超高频信号r(t)与放置于检测现场的外置超高频干扰传感器信号进行对比；

第三步、模式识别：前端检测模块将超高频信号r(t)和超声信号a(t)进行FIR信号滤波、小波滤波和特征提取处理，生成的信号特征值经以太网/光纤传输至后台工控机进行信号处理和模式识别，通过采集若干个工频周期的数据，根据偏斜度Sk、突出度Ku计算特征图谱，再根据特征图谱计算出最大放电量、平均放电量以及放电能量的相位分布，得到疑似放电位置；

第四步、放电源定位：根据不同传感器之间的时间差，在疑似放电位置依次进行初步定位和精确定位，以确定局部放电位置。

6.根据权利要求5所述的局部放电声电联合检测定位系统的定位方法，其特征是，第二步中所述的是指对比：当在时间差小于毫秒级别时检测到有超高频信号r(t)和超声信号a(t)发生，并且超高频r(t)幅值大于外置超高频干扰通道的信号幅值，则判断检测到的超高频信号r(t)和超声信号a(t)属于内部绝缘缺陷；

当在时间差小于纳秒级别时检测到有超高频信号r(t)和外置超高频干扰通道信号发生，而没有检测到超声信号a(t)；或者检测到有超声信号，但与超高频信号r(t)在时域上没有相关性，则判断检测到的超高频信号r(t)和超声信号a(t)分别属于外部设备所激发的干扰超高频信号和设备振动产生的超声信号。