一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法
【专利摘要】本发明公开了属于换流变压器局部放电检测领域的一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法。该方法是一种采用干扰信号三级分离及识别方法，在实验前在检修厂房外部、检修厂房内部两个不同位置处分别安装相同局部放电检测设备，并对检修厂房内外的干扰信号同时进行测量；通过采用干扰信号三级分离技术实现检修厂房内各干扰信号的分离，将分离获得的各干扰信号转化为特征谱图，基于相似度计算方法将干扰信号特征谱图与干扰信号样本库进行比较，进而实现换流变压器检修厂房现场干扰信号的类型识别。本发明为后续现场干扰信号的抗干扰措施奠定基础。
【专利说明】_种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法
【技术领域】
[0001]本发明属于换流变压器局部放电检测领域，特别涉及一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法。
【背景技术】
[0002]直流输电网络的建设离不开直流电气设备的支持，换流变压器是直流输电系统中至关重要的设备，也是交、直流输电系统中联接两端换流站和逆变站的核心设备，其运行状态直接影响系统的安全稳定。基于大量数据统计，换流变压器的绝缘情况是影响换流变压器运行状况的主要因素，尤其对于绝缘要求甚高的±800kV换流变压器而言，更是重中之重。由于换流变压器的阀侧绝缘不仅要承受交流电压的作用，同时还要承受直流电压以及极性反转的作用，使其比普通变压器更易发生局部放电而对绝缘程度提出更高要求；局部放电信号是高电压电气设备潜在绝缘故障的早期征兆，检测与辨识局部放电一直是研宄的热点和难点，对局部放电的有效检测对于电力设备的安全稳定运行具有重要意义。由于受现场强烈电磁场环境噪声干扰，实测局部放电信号通常被淹没在严重的背景噪声中，使得原本微弱的局放信号难以被识别，给高压电气设备内部绝缘故障的准确判别带来极大困难。因此如何分离和识别现场干扰信号对局部放电检测十分重要。
[0003]换流站检修厂房内现场干扰信号主要包含两部分:一部分是由厂房外部的干扰源产生的干扰信号经空间耦合和地线传导的方式进入检修厂房内部，另一部分是由厂房内部不同位置不同类型的干扰源产生的干扰信号。目前针对干扰信号识别大致可以分为放电模式构造、特征空间构造和模式分类器选择3个主要部分，它们对单一特定的干扰信号可有效识别，但对于检修厂房内复杂的干扰信号上述各种方法都有一定的局限性；针对换流站检修厂房内复杂干扰信号的识别问题，目前尚未提出有效的解决方案。
[0004]检修厂房内的干扰信号可能较大，会对后续的返修换流变压器局部放电试验造成严重影响。为了提高换流变压器局部放电检测的可靠性和准确性，非常有必要对实验厂房内的干扰信号的类型进行识别。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法，其特征在于，采用干扰信号三级分离及识别方法获得换流站检修厂房内现场干扰信号类型；具体步骤包括:
[0006]I)实验前在检修厂房外部、检修厂房内部两个不同位置处分别安装相同局部放电检测设备，并对检修厂房内外的干扰信号同时进行测量；
[0007]2)对获得的干扰信号首先采用第一级分离技术，即采用内外信号幅值对比法进行分析，实现检修厂房内、外干扰源产生的干扰信号的分离；
[0008]3)然后对检修厂房内的干扰源产生的干扰信号采用第二级分离技术，即采用信号幅值比聚类法分析，实现检修厂房内不同位置的干扰源产生的干扰信号的分离；
[0009]4)针对检修厂房同一位置不同干扰源产生的干扰信号采用第三级分离技术，即采用信号时频聚类分析法进行分析，实现检修厂房内同一位置不同类型干扰源产生的干扰信号的分离，
[0010]5)检修厂房现场干扰信号的类型识别，通过上述干扰信号三级分离技术实现检修厂房内各干扰信号的分离，将分离获得的各干扰信号转化为特征谱图，基于相似度计算方法将干扰信号特征谱图与干扰信号样本库进行比较，进而识别出换流站检修厂房现场干扰信号的类型。
[0011]所述在检修厂房外部、内部安装局部放电检测设备是指常规脉冲电流检测设备、宽带脉冲电流检测设备、特高频检测设备和超声波检测设备，优选特高频检测设备。
[0012]所述对换流站检修厂房内、外的干扰信号进行检测至少包括常规脉冲电流法和特高频法。
[0013]所述将分离获得的各干扰信号转化为特征谱图，其特征谱图是指干扰信号波形图、灰度图、散点图、柱状图、三维图或TF时频分析图，或上述谱图的组合；优选的采用干扰信号波形图和灰度图，或它们的组合。
[0014]本发明的有益效果是通过采用干扰信号三级分离及识别方法获得换流站检修厂房内现场干扰信号类型，为后续现场干扰信号的抗干扰措施奠定基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为换流站检修厂房内干扰信号分离及识别技术的流程图。
【具体实施方式】
[0016]本发明提出一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法，具体说是采用干扰信号三级分离及识别方法获得换流站检修厂房内现场干扰信号类型的方法；下面参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0017]图1所示是换流站检修厂房内干扰信号分离及识别技术的流程图。包括如下步骤:
[0018]步骤S01，在检修厂房外部、检修厂房内部两个不同位置处分别安装相同局部放电检测设备，其中局部放电检测设备是指常规脉冲电流检测设备、宽带脉冲电流检测设备、特高频检测设备和超声波检测设备，优选地，选择特高频检测设备。
[0019]步骤S02，对检修厂房内、外地线上的传导干扰信号和空间电磁干扰信号同时进行检测。
[0020]步骤S03，采用内外信号对比法分析干扰信号，通过对比分析检修厂房内、外干扰信号的幅值大小，实现检修厂房内、外干扰源产生的干扰信号的分离；
[0021]步骤S06，采用信号幅值比聚类法分析检修厂房内的干扰源产生的干扰信号，由于检修厂房内不同干扰源产生的信号到各传感器的传播路径与能量衰减的不同，各传感器接收的同一干扰源产生的同步信号的幅值之比将处于一定的数值区间内，通过聚类的方法可实现检修厂房内不同位置的干扰源产生的干扰信号的分离；
[0022]步骤S08，采用信号时频聚类分析法分析检修厂房同一位置不同干扰源产生的干扰信号，通过时频分析提取原始信号中的丰富的时域、频域特征信息，进而采用聚类分析的方法对信号进行分类，从而达到检修厂房内同一位置不同类型干扰信号的分离。
[0023]步骤S11，将分离的干扰信号数据转换为特征谱图，其中，特征谱图是指干扰信号波形图、灰度图、散点图、柱状图、三维图或时频分析图(TF图)或上述的组合。优选的，采用波形图和灰度图。
[0024]步骤S12，基于相似度计算方法将干扰信号特性谱图与干扰信号样本库进行对比，根据图像之间相似度值的大小就可以进行识别，待识别图像与标准样本图像的相似度越大，则待识别图像就越有可能为标准图像样本所对应的放电类型。
[0025]步骤S13，通过干扰信号三级分离及相似度识别技术识别出换流站检修厂房内现场干扰信号的类型。
【权利要求】
1.一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法，其特征在于，采用干扰信号三级分离及识别方法获得换流站检修厂房内现场干扰信号类型；具体步骤包括: 1)实验前在检修厂房外部、检修厂房内部两个不同位置处分别安装相同局部放电检测设备，并对检修厂房内外的干扰信号同时进行测量； 2)对获得的干扰信号首先采用第一级分离技术，即采用内外信号幅值对比法进行分析，实现检修厂房内、外干扰源产生的干扰信号的分离； 3)然后对检修厂房内的干扰源产生的干扰信号采用第二级分离技术，即采用信号幅值比聚类法分析，实现检修厂房内不同位置的干扰源产生的干扰信号的分离； 4)针对检修厂房同一位置不同干扰源产生的干扰信号采用第三级分离技术，即采用信号时频聚类分析法进行分析，实现检修厂房内同一位置不同类型干扰源产生的干扰信号的分离； 5)检修厂房现场干扰信号的类型识别，通过上述干扰信号三级分离技术实现检修厂房内各干扰信号的分离，将分离获得的各干扰信号转化为特征谱图，基于相似度计算方法将干扰信号特征谱图与干扰信号样本库进行比较，进而识别出换流站检修厂房现场干扰信号的类型。
2.根据权利要求1所述一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法，其特征在于，所述在检修厂房外部、内部安装局部放电检测设备是指常规脉冲电流检测设备、宽带脉冲电流检测设备、特高频检测设备和超声波检测设备，优选特高频检测设备。
3.根据权利要求1所述一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法，其特征在于，所述对换流站检修厂房内、外的干扰信号进行检测至少包括常规脉冲电流法和特高频法。
4.根据权利要求1所述一种现场换流站检修厂房内干扰信号的识别方法，所述将分离获得的各干扰信号转化为特征谱图，其特征谱图是指干扰信号波形图、灰度图、散点图、柱状图、三维图或TF时频分析图，或上述谱图的组合；优选的采用干扰信号波形图和灰度图，或它们的组合。
【文档编号】G01R31/12GK104459484SQ201410643529
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】齐波, 赵林杰, 魏振, 孙夏青, 李成榕, 雷园园, 李锐海 申请人:南方电网科学研究院有限责任公司, 华北电力大学