[发明专利]基于非接触式超声波传感器的局放类型识别方法和装置

说明书

本发明提供了基于非接触式超声波传感器的局放类型识别方法和装置。所述方法包括：通过非接触式超声波传感器采集信号，所述采集的信号经过高通滤波器过滤去除低频噪音干扰，得到待处理波形数据；对所述待处理波形数据进行局放脉冲信号捕获和局放脉冲信号峰值标注；对经捕获和标注的局放脉冲信号估算局放强度；根据估算的局放强度绘制局放脉冲信号的强度‑时间散点图；对所述散点图网格化，将所述散点图的每个网格的位置坐标和每个网格内有点的概率作为散点图特征值；根据所述散点图特征值利用数据分类器识别局放类型。

技术领域

本发明涉及电力设备检测领域，尤其涉及基于非接触式超声波传感器的局放类型识别和强度评估方法。

背景技术

在电力系统中，设备局部放电现象（简称局放）是反映电力设备运行状态的一个重要指标。非接触式超声波传感器是目前用于局放检测的主要手段之一。但是由于非接触式超声波传感器一直无法有效的识别局部放电的类型和强度，在实际应用中所能起到的效果不佳，仅仅能够做定性检测，无法给出局放的类型信息和强度估计，容易造成局放故障的漏判和误判。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，并能有效地评估局放发生的类型和强度，本发明提供了基于非接触式超声波传感器的局放类型识别方法和装置。

本发明的基于非接触式超声波传感器的局放类型识别方法包括以下步骤：

通过非接触式超声波传感器采集信号，所述采集的信号经过高通滤波器过滤去除低频噪音干扰，得到待处理波形数据；

对所述待处理波形数据进行局放脉冲信号捕获和局放脉冲信号峰值标注；

对经捕获和标注的局放脉冲信号估算局放强度；

根据估算的局放强度绘制局放脉冲信号的强度-时间散点图；

对所述散点图网格化，将所述散点图的每个网格的位置坐标和每个网格内有散点的概率作为散点图特征值；

根据所述散点图特征值利用数据分类器识别局放类型。

在一个实施例中，所述对所述待处理波形数据进行局放脉冲信号捕获和局放脉冲信号峰值标注的步骤包括：

用滑动平均滤波器对所述待处理波形数据进行平滑处理；

利用峰值检测算法标注出平滑后的波形数据中的所有波峰和波谷；

选择一幅度阈值，剔除信号幅度小于该幅度阈值的波峰和波谷；

选择一时间间隔t，标注该时间间隔t内的所有峰值中的最大峰值，该最大峰值点对应的时间点记作局放脉冲发生时间Ti，所述时间间隔t的取值略小于未经处理的单个局放脉冲持续时长，每标注一个最大峰值被认为捕捉到一个局放脉冲信号；

对于每一个局放脉冲信号，取该局放脉冲信号的最大峰值的x%处所对应的时间，标记为所述捕捉到的局放脉冲信号的起点Tsi和终点Tpi。

在一个实施例中，所述对经捕获和标注的局放脉冲信号估算局放强度的步骤包括：

求经捕获和标注的局放脉冲信号的平均功率ei1；

按照公式ei2 = ei1×[4×π×L²]对所述平均功率ei1进行修正，得到修正后的平均功率ei2，其中，L是局放发生位置到所述非接触式超声波传感器的直线距离；

将所述修正后的平均功率ei2在Tsi 到 Tpi时间区间上求积分得到单个局放脉冲信号能量Ei。

在一个实施例中，所述根据估算的局放强度绘制局放脉冲信号的强度-时间散点图的步骤包括：

根据所述单个局放脉冲信号能量Ei、局放脉冲发生时间Ti绘制能量-时间散点图；