[发明专利]一种基于小波变换模极大值法的避雷器老化程度诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于小波变换模极大值法的避雷器老化程度诊断方法。该方法包括以下步骤：将实际采样的避雷器泄露电流采样序列进行三层haar小波变换；对三层的高频小波变换系数求取模极大值；再求取3层高频小波变换系数模极大值与泄漏电流采样序列峰值的比值Dn；将Dn与预设的门槛值进行对比，判断避雷器的老化情况。本发明可以通过求取泄漏电流采样序列的小波变换高频系数模极大值与采样序列峰值的比值Dn，识别出老化避雷器泄露电流波形中存在的奇异凸起点，从而准确诊断出避雷器的老化程度。

技术领域

本发明涉及电力设备故障诊断的技术领域，特别是一种基于小波变换模极大值法的避雷器老化程度诊断方法。

背景技术

避雷器是电力系统重要的保护设备，现如今的避雷器广泛采用金属氧化锌避雷器，非线性电阻是其重要部件之一，避雷器两端施加低电压时，呈现的阻值大，作为限压元件，吸收浪涌电压或脉冲电压的能量，在施加高电压时，呈现的阻值小，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。

当前电力系统正在广泛推行设备的状态检修，根据设备运行状态制定合理的检修计划，电力设备的在线监测为状态检修提供了保障，可以实时监测诊断电力设备的潜在故障。避雷器两端施加电网电压，长期运行或经历一定次数的过电压动作过后，其非线性电阻特性变差，即出现老化故障，且老化故障不可逆，一旦出现，必须及时检修排除，以免因避雷器本身老化而造成不必要的事故。老化故障表现为在正常的电网运行电压下，其泄露电流中阻性电流的3次和5次谐波成分增大，泄露电流波形上出现周期性的奇异点凸起，且老化故障情况越恶劣，奇异点凸起越明显，因此准确识别该奇异点凸起是诊断避雷器老化故障的有效途径。

当前诊断避雷器老化故障的方法主要是利用离散傅里叶算法，基本思路是提取泄露电流和电网电压在3次和5次频段的分量，在各个频段将泄露电流向电网电压方向投影，获得阻性电流的3次和5次谐波成分。该方法在原理上可行，但实际实现过程中存在电压与电流的同步采样困难、电网频率波动造成栅栏效应、受避雷器相间干扰影响等诸多问题，实际应用效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种准确可靠、快速高效的基于小波变换模极大值法的避雷器老化程度诊断方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于小波变换模极大值法的避雷器老化程度诊断方法，包括以下步骤：

步骤1，将实际采样的避雷器泄露电流采样序列进行小波变换；

步骤2，对步骤1小波变换后的各层高频系数求取模极大值；

步骤3，求取步骤2各层高频系数的模极大值与步骤1泄漏电流采样序列峰值的比值Dn；

步骤4，将步骤3所得比值Dn，与门槛值进行对比，从而确定实际避雷器的老化程度。

进一步地，步骤1所述小波变换，具体为：选用haar小波，对泄露电流采样序列进行3层变换。

进一步地，步骤2所述求取模极大值，具体为：搜索高频变换系数的局部最大值。

进一步地，步骤3所述比值Dn，具体求取方法为：求取1～3层的小波变换高频系数的模极大值与步骤1泄露电流采样序列峰值的比值，其中n＝1,2,3代表层数。

进一步地，步骤4所述门槛值为预先设定，将Dn与门槛值比较，判断实际避雷器的运行状况为正常、轻度老化或重度老化。

进一步地，所述门槛值具体如下：

D1的门槛值为0.03、0.05；D2的门槛值为0.06、0.1；D3的门槛值为0.12、0.2；

将计算获得的比值Dn与相应的门槛值进行比较，其中n＝1,2,3：