[发明专利]一种移动式局放远程诊断检测系统与局放定位方法

权利要求书

1.一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，包括现场局放采集模块、通信光缆、远端无线收发单元、近端无线收发单元、RJ45网线、数据分析主机、保护接地线，用于实现电缆线路运行情况下对局部放电状态量一定时间段内的定点连续监测，并将监测数据上传至远程诊断主机进行存储、管理和综合分析；所述现场局放采集模块通过通信光缆与远端无线收发单元连接，将局放采集数据传输至无线传输单元；所述远端无线收发单元通过无线网络将局放采集数据传输至近端无线收发单元；所述近端无线收发单元通过网线与数据分析主机连接；所述保护接地线分别单独连接局放采集单元、远端无线收发单元、近端无线收发单元接地机壳上。

2.根据权利要求1所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，所述现场局放采集模块包括高频局放传感器、同步线圈、局放采集单元，所述局放采集单元分别和高频局放传感器、同步线圈相连。

3.根据权利要求2所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，所述高频局放传感器，包括高频脉冲电流感应线圈、同轴电缆，高频脉冲电流感应线圈与高压电缆接地箱或中间接头接地箱接地线连接，并通过同轴电缆连接至局放采集单元。

4.根据权利要求2所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，所述同步线圈安装在电缆本体，将采集的电缆本体线芯电压同步信号传输至局放采集单元。

5.根据权利要求2所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，所述局放采集单元，是将局放采集模块、滤波模块、功率放大模块、模/数转换模块和光电收发模块逐一进行连接，其中光电收发模块另一端与滤波模块连接，蓄电池组与这五大模块分别相连，持续供电。

6.根据权利要求1所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，所述通信光缆为多膜通信光纤，一端连接局放采集单元，一端连接无线远端传输单元，用于局放采集单元与无线远端传输单元的信号的传输。

7.根据权利要求5所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统，其特征在于，所述远端无线收发单元，光电收发模块和3G网络无线通信模块相连，然后都与电源控制模块的一端相连，电源控制模块另一端与蓄电池组连接；所述近端无线收发单元，3G网络无线通信模块一端通过RJ45网线连接局放分析主机，3G网络无线通信模块另一端与蓄电池组连接；3G网络无线通信模块配用RJ45接口，并通过RJ45网线连接局放分析主机，实现信号的传输。

8.根据权利要求1所述的所述一种移动式局放远程诊断检测系统的局放定位方法，其特征在于，在互相关算法的基础上考虑电缆相速度的频变特性，通过局放信号的相位差修正进行局放定位，具体过程为：

当距电缆首端L₁处发生局部放电时，在电缆首端OB1处将会检测到局放脉冲P1、P2；构建2个等长度零序列并利用数据窗选取P1、P2替换序列中相同位置的零元素，得到信号x₁(t)和x₂(t)，则x₁(t)和x₂(t)序列中除了P1、P2脉冲位置的其他元素均为零，x₁(t)和x₂(t)的互相关函数可表示为式(1)：

式中：*为共轭；X₁(f)、X₂(f)分别为x₁(t)、x₂(t)的快速傅里叶变换(FFT)；τ为信号时延；f为频率，将互功率谱进一步表示为式(2)：

将式(2)代入(1)可得到互相关算法(CCM)：

式中：ΔΦ(f)为X₁(f)和X₂(f)的相位差；τ₁₂为计算所得局放脉冲P1和P2的时延，当τ＝τ₁₂时互相关函数达到最大值；

考虑电缆相速度v的频变特性，利用电缆相速度对局放信号相位差进行修正，根据传输线理论，局放信号X₂(f)可以表示为：

为消除电缆相速度频变特性对定位精度的影响，假设电缆的传播速度v已知，则可利用对式(4)改进如式(5)所示：

式中，v₀为某一给定的参考速度；为当时，互相关函数达到最大，该值与电缆相速度v无关；

改进的互相关算法利用电缆的相速度对2次局放信号的相位差(时延)进行修正，在此之前，需要对其进行展开，可以采取能量法对局放源进行预定位，预定位结果为距电缆末端L₂，由(6)式对其相位进行修正：

式中：Δφ′为修正后的相位差；Δφ为修正前的相位差；f₁为积分频率的下限；F_round为四舍五入取整函数，其中，选取的f₁应比较小且Δφ(f₁)趋近于0，同时，为了防止噪声对相位修正产生影响，可使用一次函数对修正后的相位进行拟合。