基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，首先基于电场云图重构方法计算出工频电场在所有网格中的分布情况，得到整个监控区域的电场云图，再通过将变电站设备正常运行状态的电场云图和实时重构的电场云图进行比对：1)如果电场强度的最大值有明显突变，则说明设备运行状态异常；2)如果电场强度较大值附近突然出现场强低点，且位置出现在安全距离以内，则判断有运维人员或接地设备出现在该区域。本发明的优点是：能够得到变电站工频电场的详细分布；通过将重构的电场云图与正常运行状态的电场云图进行比对，为无接触式的设备故障在线监测和作业人员近电告警安全保障提供了新的方法。
【专利说明】基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，具体是一种。
【背景技术】
[0002]近年来随着特高压电网的建设，对特高压变电站设备运行监测和运维人员安全保障要求也不断提高。
[0003]传统的设备电压电流等运行参数监测需要在设备上安装部署接触式的检测装置，带来安装维护困难的问题。
[0004]传统的运维人员安全保障方法为手表式或头盔式电场检测装置，当测量场强超过阈值时报警。存在的问题是该装置只检测一点的场强，适用于室外的较为空旷，电场源较为单一、场强衰减分布 较为明显场景，而室内电磁环境复杂，多个带电设备的场强叠加，且存在大地、设备外壳接地等影响，戴有该装置进入室内变电站，常出现“一直报警”的情况。
[0005]而在传统的模拟 电荷法中，首先根据经验设定模拟电荷的数量、位置与大小，根据匹配点的边界条件计算模拟电荷的位置和大小，然后采用校验点对模拟电荷进行调整，使模型的精度在允许误差范围内，对于复杂模型调整工作十分烦冗。传统的模拟电荷法在具体实施时，前处理数据准备过程需人工干预，应用中最棘手的问题是对于一个具体问题采用多少个模拟电荷，并且放置在什么位置上以及模拟电荷与匹配点之间采用何种配置关系最佳等问题。模拟电荷的个数、性质、位置和量值均对计算精度有较大影响。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种变电站电场云图重构方法，用于无接触式设备故障监测和运维人员安全保障。
[0007]按照本发明提供的技术方案，所述的基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法如下:
[0008]首先，将变电站的矩形监控区域划分为N个网格，随机部署M个场强测量点，每个测量点的位置为已知，场强测量点进行周期性同步采样，将采样结果发送到后台融合中心；
[0009]釆用模拟电荷法对区域中的带电设备和大地进行等效，系统的压缩釆样过程用式
(I)描述:
【权利要求】
1.基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，其特征是: 首先，将变电站的矩形监控区域划分为N个网格，随机部署M个场强测量点，每个测量点的位置为已知，场强测量点进行周期性同步采样，将采样结果发送到后台数据处理中心； 采用模拟电荷法对区域中的带电设备和大地进行等效，系统的压缩采样过程用式(I)描述:
2.如权利要求1所述基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，其特征是，所述电场强度的最大值有明显突变是指比正常状态大或者小的变化幅度超过10%。
3.如权利要求1所述基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，其特征是，所述安全距离以内是指:电压等级IOKV在0.7m内，35KV在1.0m内，110KV 在 1.5m 内，220KV 在 3.0m 内，500KV 在 5.0m 内。
4.如权利要求1所述基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，其特征是，所述场强测量点部署数量M是等效模拟电荷数量的3~6倍。
5.如权利要求 1所述基于电场云图重构的变电站无接触式设备故障监测和运维人员安全保障方法，其特征是，所述网格划分的数量N取为场强测量点数量M的5~8倍。
【文档编号】H02J13/00GK103944268SQ201410182075
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】吴曦, 何风行, 诸军, 吴波, 沈海平 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司无锡供电公司