[发明专利]评估电力线上的噪声和过流

说明书

分案申请

本发明是申请号为CN 201180012549.7的发明专利申请的分案申请。原申请的申请日为2011年3月4日，申请号为CN 201180012549.7，发明名称为“评估电力线上的噪声和过流”。

著作权声明

本发明文件包含的材料中的一部分公开物是受著作权保护的。该著作权的权利人不反对任何人复制专利文件或专利公开物，但其本人保持所有著作权的权利。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及电力配送的电力线路，更特别地，是涉及一种为了识别噪声源或过电流源的位置，对电力线路上的噪声和过电流的评估。

2.相关背景技术的说明

在本部分中所描述的方法是可以实现的方法，而不一定是之前已证实或已实现的方法。然而，除非特别说明，本部分中所描述的方法对于本申请中的权利要求不是现有技术，并且不认为在此部分中包含现有技术。

局部放电(Partial Discharge,PD)是在受损的电力电缆绝缘层中发生的一种现象，受损原因可能是如：老化、物理特性损坏或处于过强电场中。PD可以损害电缆、连接件、避雷器以及其他高压设备。有缺陷的架空电缆用绝缘子也会引致噪声的产生，并伴有类似于PD的频率以及相位特性。PD产生短脉冲，该短脉冲的持续时间是纳秒级或更短。PD脉冲常常出现在交流(AC)电力电压的特定相位中，并大致与电力频率或电力频率的两倍同步。PD被认为是线路同步噪声或线路触发噪声这类已知噪声中的一种。PD脉冲具有连续的宽带频谱，该宽带频谱通常包括的范围是1千赫兹至数百兆赫兹。

美国专利7,532,012公开了多种捕捉PD脉冲的技术，也公开了多种用于评估波形的参数，以区分与线路频率同步化现象，例如PD脉冲，有关的波形，和名为“侵入”，不具有线路频率周期性的外部干扰。对于从PD中辨别出的波形，这些参数具有进一步量化该PD强度的实用性。

受损电缆也可能遭受到非常短暂的强电流脉冲，例如：可预计到的越过其自身的电弧或其他临时短路情况。在受损电缆完全失效之前需要识别它，更特别地是，发现它的特定位置。

发明内容

本发明公开了多种评估与电力线路上的噪声和过流有关的参数的技术。这些技术特别适合于描述局部放电(PD)的特征，并且适合于识别噪声源或过流源的位置。

这些技术中的一种技术是一种方法，包括(a)测量电力电缆上感应到的局部放电脉冲的第一频谱组分的最大振幅，(b)在第一频谱组分的最大振幅出现之处，确定电力电缆上电力频率信号的相位，(c)测量该相位的局部放电脉冲的第二频谱组分的最大振幅，以及(d)根据第一频谱组分的最大振幅与第二频谱组分的最大振幅之间的关系，确定电力电缆上局部放电脉冲出现的位置。

这些技术中的另一种技术包括(a)通过在电力电缆上的电源信号中一个循环周期的多个相位，测量所述电力电缆上感应到的PD脉冲的频谱组分的峰值振幅；(b)从所述峰值振幅中减去背景噪声电平，从而产生结果振幅，以及(c)将所述结果振幅相加，从而得出PD之和，这表明了所述电力电缆上PD的活跃程度。

这些技术中的另一种技术是一种方法，包括(a)在电力电缆的第一位置处，测量超出阈值的第一电流的第一幅度；(b)在电力电缆的第二位置处，测量未超出阈值的第二电流的第二幅度，以及(c)根据第一幅度和第二幅度之间的关系，确定电力电缆上的故障位置。

本发明也公开了一种执行上述方法的系统，以及一种存储介质，该存储介质包含控制处理器执行这些方法的指令。

此外，提供了一种系统，包括：

(i)开关，当开关闭合时，来自电力线的噪声通过该开关；当开关打开时，噪声不可通过该开关；

(ii)放大器，设于开关之后，其产生放大的输出量；

(iii)通道，其具有：

(a)滤波器，在特定频段内，其上有放大了输出的频谱组分通过，从而产生经滤波后的输出；以及

(b)检波器，多次检测经滤波后输出的值，从而产生一系列的值；以及

(iv)处理器：

(a)当开关打开时，该处理器确定该一系列值中的最小值，从而获得第一底线值；

(b)当开关闭合时，该处理器确定该一系列值中的最小值，从而获得第二底线值；以及

(c)确定第二底线值和第一底线值之间的差值，从而产生超出值，该超出值表示电力线噪声的过量值，该电力线噪声大于放大器噪声。

附图说明