[发明专利]高压电力容性设备绝缘在线监测的高精度信号处理方法

摘要

本发明涉及在智能电网的设备全寿命周期管理中，针对高压电力容性设备实现绝缘在线监测技术，公开了一种具有高精度、对电磁干扰免疫特征的绝缘介质损耗因数信号处理及计算方法。该方案基于分布式异地同步信号采集，通过定时对高压容性设备的泄漏电流和母线电压做整周波的离散采样，针对高压电力设备的干扰特征，设置由点通滤波器、低通滤波器、高通滤波器和必要的点阻滤波器组成的无限冲击响应滤波器组(IIRG)，通过信号延拓获得与IIRG滤波器组时间常数相适应的输入信号序列，通过IIRG获得50Hz工频信号的滤波输出，通过相量算法，获得高压容性设备泄漏电流和母线电压的相量相位差，进而获得高精度的绝缘介质损耗因数。

主权项

一种用于高压电力容性设备绝缘在线监测的高精度信号处理方法，该方法针对容性设备配置独立的泄漏电流测量单元和母线电压测量单元，两个测量单元实现基于通信的信号同步采样，具体包括步骤：1)分布式泄漏电流测量单元和分布式母线电压测量单元经时钟同步，按周期T1定时启动信号采样，采样一个周波(20ms)数据，记为S(0)、S(1)、…、S(N‑1)；其中T1取值可以从几个ms到几十秒，例如取值1秒；2)将一个周波的采样值做周期延拓，获得M个相同周波的数据，记为S(0)、S(1)、…、S(N‑1)、…、S((M‑1)×N)、S((M‑1)×N+1)、…、S((M‑1)×N+N‑1)；3)由IIRG滤波器组(主要由40Hz高通IIR、50Hz点通IIR和60Hz低通IIR级联构成)对延拓后的M个周波采样信号进行滤波处理，滤波后的信号即为理想的工频泄漏电流和母线电压信号；4)利用相量的傅立叶算法分别计算经IIR滤波器组滤波的输出信号，获得基于本次采样时钟的相量值，包括相量实部、虚部；5)利用分布式泄漏电流测量单元与母线电压测量单元之间的Zigbee无线传感器网络通信，将母线电压相量的实部、虚部在时间T1内传送到泄漏电流测量单元；6)泄漏电流测量单元利用本地计算的泄漏电流相量的实部、虚部和经通信接收的母线电压相量的实部、虚部计算获得该高压容性设备的绝缘介损因数。