[发明专利]暂态电压和暂态电流融合的过电压故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种暂态电压和暂态电流融合的过电压故障诊断方法，包括：

获取由非接触式过电压监测单元采集的暂态电磁过电压波形；

获取由避雷器动作电流监测单元采集的过电流波形，并反演得到反演过电压波形，其中，所述过电流波形为按照时序排列的流经避雷器的动作暂态电流；

将暂态电磁过电压波形和反演过电压波形进行数据融合，得到融合后电压波形；

分别确定融合后电压波形与各类典型故障指纹特征的Pearson相关系数，并根据各Pearson相关系数，确定当前线路存在的故障类型。

2.根据权利要求1所述的方法，

所述获取由非接触式过电压监测单元采集的暂态电磁过电压波形，包括：

根据预先确定的与各非接触式过电压监测单元对应的耦合系数矩阵，利用遗传算法，对获取的由非接触式过电压监测单元采集的原始过电压波形进行解耦，得到暂态电磁过电压波形。

3.根据权利要求1所述的方法，

所述获取由避雷器动作电流监测单元采集的过电流波形，并反演得到反演过电压波形，包括：

获取避雷器动作电流监测单元对应的非线性伏安特性曲线，逐一对过电流波形中的各电流值确定对应的电压值，将各对应的电压值按照时序排列，得到反演过电压波形。

4.根据权利要求1所述的方法，

所述将暂态电磁过电压波形和反演过电压波形进行数据融合，得到融合后电压波形，包括：将暂态电磁过电压波形和反演过电压波形中对应时刻的电压值做加权平均，得到融合后电压值；将各融合后电压值按照时序排列，得到融合后电压波形。

5.根据权利要求1所述的方法，

所述根据各Pearson相关系数，确定当前线路存在的故障类型，包括：

设置各故障类型分别对应的Pearson相关系数阈值范围；

在Pearson相关系数落入任一Pearson相关系数阈值范围时，确定当前线路存在的故障类型为该Pearson相关系数阈值范围对应的故障类型。

6.根据权利要求1所述的方法，

各类典型故障指纹特征通过硬件在环实时数模仿真获得；或

各类典型故障指纹特征通过在现场进行典型试验获取。

7.根据权利要求1所述的方法，

非接触式过电压监测单元，包括：

左侧准直器、右侧准直器、1/4玻片、反射镜、锗酸铋电光晶体和上下平板感应电极、激光源和光探测器；

锗酸铋电光晶体设置在上下平板感应电极之间；

在上下平板感应电极面向晶体的一侧，在平板感应电极与锗酸铋电光晶体之间的间隙内，设置有反射镜；

激光源发射的激光束经左侧准直器后垂直进入锗酸铋电光晶体，在锗酸铋电光晶体内经预设光路后经右侧准直器返回，并由光探测器接收和解调；

光探测器通过探测和解调，确定激光在经锗酸铋电光晶体传播后的偏置量；该偏置量与上下平板感应电极之间的电压值具有预先确定的数量关系。

8.根据权利要求1所述的方法，

所述避雷器动作电流监测单元，包括：

开口式高频柔性罗氏线圈，其套设在避雷引下线上；

所述避雷引下线为将避雷针接收的雷电流引向接地装置的导体；

在避雷针接收到雷电流时，所述开口式高频柔性罗氏线圈检测流过避雷引下线的电流，作为监测到的避雷器动作电流。

9.根据权利要求1所述的方法，

所述故障类型包括：雷电侵入波故障、交流侧故障、换流阀故障和直流侧故障。

10.一种暂态电压和暂态电流融合的过电压故障诊断系统，包括：

数据获取单元，用于获取由非接触式过电压监测单元采集的暂态电磁过电压波形；获取由避雷器动作电流监测单元采集的过电流波形，并反演得到反演过电压波形，其中，所述过电流波形为按照时序排列的流经避雷器的动作暂态电流；

数据融合单元，用于将暂态电磁过电压波形和反演过电压波形进行数据融合，得到融合后电压波形；

故障类型确定单元，用于分别确定融合后电压波形与各类典型故障指纹特征的Pearson相关系数，并根据各Pearson相关系数，确定当前线路存在的故障类型；

设置在线路附近、通过光纤通信的非接触式过电压监测单元；

设置在线路附近、通过光纤通信的避雷器动作电流监测单元。