一种局部放电检测方法、系统、设备及介质与流程

本技术涉及局部放电检测，尤其涉及一种局部放电检测方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、h3t(高频高压高容量电力电子变压器)典型输入波形为高频脉冲电压，脉冲电压特征表现为上升时间极小，电压幅值高，且电压波形存在过冲进而伴随有高次谐波。特殊的运行环境造成h3t面临严峻的绝缘挑战，其内部易发生局部放电(partial discharge,pd)，增大了绝缘失效风险。pd测量在世界范围内被公认用于绝缘诊断，通常是大多数高压设备资产维护程序的必要组成部分。若不能及时维护，极有可能导致设备非计划停运，严重时甚至会引发火灾、爆炸等事故。因此，探索安全有效的局部放电在线检测方法对提高电力设备的可靠运行具有重要意义。

2、现有的局部放电检测方法主要分为电学检测法和光学检测法，其中，电学检测法如：脉冲电流法、高频电流传感器，而脉冲电压下局部放电测量中，由于高dv/dt开关特性，绝缘介质中在电压开关过程中承受更大电应力而引发局部放电，其放电范围主要集中在此区间。但其中存在的开关电磁干扰信号与局部放电信号在频谱、幅值放电十分相近，导致使用传统的特高频传感器检测此类信号十分不利于局部放电的采集，引发较大的误差。而光学检测法是近年来兴起的一种非接触式局部放电检测方法，利用光电倍增管传感器能够实现与主电路的相互隔离，通过检测放电出现的光强信号转换成输出电压幅值，在检测能够有效避免电源开关噪声引发的测量误差，但由于近年来绝缘器件的高频化逐步发展，光学检测方法在高频放电信号的检测中略显不足，其响应时间、回复时间、分辨率等不及特高频传感器，时而出现放电信号的漏检问题。

3、因此，亟需设计一种高dv/dt脉冲电压下检测精度高、且不漏检的局部放电检测方法。

技术实现思路

1、本技术提供了一种局部放电检测方法、系统、设备及介质，用于解决现有技术在高dv/dt脉冲电压下局部放电检测容易出现漏检且检测精度差的问题。

2、有鉴于此，本技术第一方面提供了一种脉冲电压下局部放电检测方法，所述方法包括：

3、通过光学传感器和电学传感器分别对待检测电气系统的局部放电区域的输出信号进行采集，得到两路放电信号和放电特性参数，其中，所述局部放电区域存在高dv/dt脉冲电压；

4、采用时域差值阈值法提取两路所述放电信号的同一周期内同一放电信号的放电幅值；

5、对两路所述放电信号的放电幅值的对比关系开展线性拟合，获取不同传感器之间的输出电压幅值关系，从而确定局部放电区域同一时刻相同放电的传感器输出线性关系线性系数；

6、根据所述输出线性关系线性系数和所述放电特性参数计算得到待检测电气系统的局部放电区域处的局部放电量化结果。

7、可选地，所述光学传感器为：光电倍增传感器，所述电学传感器为：高频电流局部放电传感器、特高频电流局部放电传感器。

8、可选地，所述采用时域差值阈值法提取两路所述放电信号的同一周期内同一放电信号的放电幅值，具体包括：

9、基于同一放电信号判别公式，确定两路所述放电信号同一周期内同一放电信号；

10、其中，所述同一放电信号判别公式为：

11、t1-t2<l；

12、式中，t1、t2分别为所述光学传感器和所述电学传感器同一周期放电信号输出时刻，l为时间差阈值；

13、对两路所述放电信号同一周期内同一放电信号进行放电幅值提取。

14、可选地，所述对两路所述放电信号的放电幅值的对比关系开展线性拟合，获取不同传感器之间的输出电压幅值关系，从而确定局部放电区域同一时刻相同放电的传感器输出线性关系线性系数，具体包括：

15、利用时域差值阈值法对将两路所述放电信号中同一放电信号进行统计分类，确定同一放电信号的光学传感器输出电压幅值u1、电学传感器输出电压幅值u2，从而确定输出线性关系线性系数p＝u1/u2。

16、可选地，所述根据所述输出线性关系线性系数和所述放电特性参数计算得到待检测电气系统的局部放电区域处的局部放电量化结果，具体包括：

17、基于局部放电量化计算公式，根据所述输出线性关系线性系数和所述放电特性参数计算得到待检测电气系统的局部放电区域处的局部放电量化结果；

18、其中，所述局部放电量化计算公式为：

19、q＝a×r×p-b；

20、式中，a、b为系数，r为所述脉冲电压的上升时间，p为所述输出线性关系线性系数，q为量化计算的放电电荷量。

21、可选地，所述通过光学传感器和电学传感器分别对待检测电气系统的局部放电区域的输出信号进行采集，得到两路放电信号和放电特性参数，之后还包括：

22、通过计算所述光学传感器和所述电学传感器特征因子吻合度，分析所述光学传感器和所述电学传感器的局部放电检测能力，其中，所述特征因子包括：偏斜度和陡峭度。

23、可选地，所述偏斜度的计算公式为：

24、

25、所述陡峭度的计算公式为：

26、

27、式中，ku为所述偏斜度，sk为所述陡峭度，xi为放电脉冲幅值，μ为放电脉冲平均值，σ表示多周期采集放电的标准差，n为放电脉冲数量。

28、本技术第二方面提供一种脉冲电压下局部放电检测系统，所述系统包括：

29、采集单元，用于通过光学传感器和电学传感器分别对待检测电气系统的局部放电区域的输出信号进行采集，得到两路放电信号和放电特性参数，其中，所述局部放电区域存在高dv/dt脉冲电压；

30、提取单元，用于采用时域差值阈值法提取两路所述放电信号的同一周期内同一放电信号的放电幅值；

31、拟合单元，用于对两路所述放电信号的放电幅值的对比关系开展线性拟合，获取不同传感器之间的输出电压幅值关系，从而确定局部放电区域同一时刻相同放电的传感器输出线性关系线性系数；

32、计算单元，用于根据所述输出线性关系线性系数和所述放电特性参数计算得到待检测电气系统的局部放电区域处的局部放电量化结果。

33、本技术第三方面提供一种脉冲电压下局部放电检测设备，所述设备包括处理器以及存储器：

34、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

35、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的脉冲电压下局部放电检测方法的步骤。

36、本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的脉冲电压下局部放电检测方法。

37、从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：

38、本技术提供了一种脉冲电压下局部放电检测方法，充分利用光学及电学传感器在局部放电中的检测特性与优点，利用传感器输出多维度检测方式论证其检测有效性，通过输出放电信号的转换与融合，实现了多路传感器输出的优劣互补，面对高dv/dt脉冲电压下局部放电信号检测难，传感器分辨率要求高，电磁干扰大等难题，实现了局部放电的精准采集。从而解决了现有技术在高dv/dt脉冲电压下局部放电检测容易出现漏检且检测精度差的问题。