一种变电站局部放电带电检测电磁干扰信号的分级方法

摘要

本发明公开了一种变电站局部放电带电检测电磁干扰信号的分级方法，对各种检测方法下的各类电磁干扰信号的幅值进行分类统计，利用干扰信号强度及其离散程度作为干扰分级的基础，客观准确的对电磁干扰信号进行干扰等级划分，定量的描述了电磁干扰信号，为标准化干扰测试平台及建立局部放电检测装置抗干扰性能评价系统提供参考依据。

说明书

技术领域

本发明涉及电力工程技术，特别涉及一种变电站局部放电带电检测电磁干扰信号的分级方法。

背景技术

局部放电带电检测技术是电力设备状态检修的重要技术支撑，对评估电力设备当前状态水平具有重要意义。相比于传统停电检测，它能够实现变电设备在运行条件下对设备状态进行有效的监测，及时发现设备缺陷，消除存在的隐患，对避免设备事故具有重要价值，有利于提高设备的可靠性指标。目前局部放电带电检测技术主要有特高频局部放电检测、高频局部放电检测、超声局部放电检测等。这些检测手段被广泛应用在变电设备的局部放电带电检测中，并取得了很好的效果。但是任何局部放电检测装置均会受到变电站的各种干扰信号的影响，这些干扰可能来自变电站内其它在运设备的放电信号，也可能来自变电站外部的通讯信号或者汽车马达信号，检测装置的抗干扰能力是衡量装置检测水平的一个重要参数。

当前对局部放电检测装置抗干扰能力评估方法，是基于试验室的模拟装置产生特定不可调的干扰信号，根据装置能否正确识别该特定干扰信号作为判断标准。该方法使用的干扰信号单一，并不能全面准确评估装置的抗干扰能力，根据信号源的不同可能会对装置的抗干扰能力做出过高或过低的判断。全面准确的局部放电检测装置抗干扰能力评估，应是在标准化干扰测试平台下，对装置在不同级别的干扰信号影响下局部放电信号的检测和识别能力评估。评估的前提是依据一定的标准对干扰信号进行分级，但是目前对于变电站局部放电电磁干扰信号并没有分级方法，给测试平台干扰信号的设置以及带电检测仪器抗干扰能力的评估带来诸多不便。

综上所述，建立一种变电站局部放电电磁干扰信号的标准化分级方法，对干扰测试平台的信号设置和仪器抗干扰能力评价系统研究具有关键意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题：针对现有变电站局部放电电磁干扰信号分级方法缺失的问题，提出一种电磁干扰信号的分级方法，为标准化干扰测试平台及建立局部放电检测装置抗干扰性能评价系统提供参考依据。

一种变电站局部放电带电检测电磁干扰信号的分级方法，包括以下步骤：

步骤1：采集变电站内局部放电检测时的电磁干扰信号；

所述电磁干扰信号为采用局部放电带电检测方法在各种典型电压等级、典型位置、典型环境及工况下测试变电站内局部放电信号的白噪声、周期型连续干扰信号、周期型脉冲干扰信号和随机型脉冲干扰信号；

所述局部放电带电检测方法包括高频法、特高频法及暂态地电压法；

每种局部放电带电检测方法下的测试获得的一种电磁干扰信号数量至少大于100个；

步骤2：对步骤1获得的电磁干扰信号进行统计，获得各检测方法下各类电磁干扰信号样本特征，包括电磁干扰信号样本的最大值V_max、平均值V_ave及标准差σ；

步骤3：采用类高斯分布原则，依据步骤2获得的电磁干扰信号样本特征对当前待分级的电磁干扰信号V进行分级：

当V≤V_ave-3σ时，当前V属于I级干扰，视为无干扰；

此干扰信号强度远小于该类型干扰信号强度的平均值；

当V_ave-3σ＜V≤V_ave-σ时，当前V属于II级干扰，视为轻度干扰；

此干扰信号强度稍低于该类型干扰信号强度的平均值；

当V_ave-σ＜V≤V_ave为时，当前V属于III级干扰，视为中度干扰；

此干扰信号强度与该类型干扰信号强度平均值相当；

当V_ave＜V≤V_max-σ为时，当前V属于IV级干扰，视为重度干扰；

此干扰信号强度强于此类型干扰信号强度平均值；

当V_max-σ＜V≤V_max为V级时，当前V属于V级干扰视为严重干扰。

此干扰信号强度与该类型干扰信号强度最大值相当。

对当前待分级的电磁干扰信号进行分级时，所使用的判断指标均为与当前待分级的电磁干扰信号所使用的检测方法相同且电磁干扰信号类别相同的样本特征。

根据所述电磁干扰信号分级的等级划分原则，判断该信号所属的干扰等级，据此来判断所需使用的仪器是否具备抵抗该等级强度的电磁干扰信号。

有益效果

本发明提供了一种变电站局部放电带电检测电磁干扰信号的分级方法，对各种检测方法下的各类电磁干扰信号的幅值进行分类统计，利用干扰信号强度及其离散程度作为干扰分级的基础，客观准确的对电磁干扰信号进行干扰等级划分，定量的描述了电磁干扰信号等级，为标准化干扰测试平台及建立局部放电检测装置抗干扰性能评价系统提供参考依据。

其优点具体如下：

1)将干扰信号强度作为干扰分级的基础之一，充分体现了干扰信号的本质，目前大部 分带电检测仪器均以信号强度为判断标准，对不同强度干扰信号的识别能力是衡量仪器抗干扰性能的关键指标。

2)将离散程度作为干扰分级的另一个基础，充分考虑了同一类型信号幅值的随机性和波动性，能够更全面、更合理衡量仪器的抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明所述的一种变电站局部放电电磁干扰信号分级方法流程图；

图2为本发明所述的以干扰信号强度和离散程度为基础的一种变电站局部放电电磁干扰信号等级确定方法的示意图。

图例说明：1、收集干扰信号样本；2、干扰幅值特征统计；3、干扰信号分级。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，一种变电站局部放电带电检测电磁干扰信号的分级方法，包括以下步骤：

步骤1：采集变电站内局部放电检测时的电磁干扰信号；

所述电磁干扰信号为采用局部放电带电检测方法在各种典型电压等级、典型位置、典型环境及工况下测试变电站内局部放电信号的白噪声、周期型连续干扰信号、周期型脉冲干扰信号和随机型脉冲干扰信号；

所述局部放电带电检测方法包括高频法、特高频法及暂态地电压法；

每种局部放电带电检测方法下的测试获得的一种电磁干扰信号数量至少大于100个；

步骤2：对步骤1获得的电磁干扰信号进行统计，获得各检测方法下各类电磁干扰信号样本特征，包括电磁干扰信号样本的最大值V_max、平均值V_ave及标准差σ；

步骤3：采用类高斯分布原则，依据步骤2获得的电磁干扰信号样本特征对当前待分级的电磁干扰信号V进行分级，如图2所示：

当V≤V_ave-3σ时，当前V属于I级干扰，视为无干扰；

此干扰信号强度远小于该类型干扰信号强度的平均值；

当V_ave-3σ＜V≤V_ave-σ时，当前V属于II级干扰，视为轻度干扰；

此干扰信号强度稍低于该类型干扰信号强度的平均值；

当V_ave-σ＜V≤V_ave为时，当前V属于III级干扰，视为中度干扰；

此干扰信号强度与该类型干扰信号强度平均值相当；

当V_ave＜V≤V_max-σ为时，当前V属于IV级干扰，视为重度干扰；

此干扰信号强度强于此类型干扰信号强度平均值；

当V_max-σ＜V≤V_max为V级时，当前V属于V级干扰视为严重干扰。

此干扰信号强度与该类型干扰信号强度最大值相当。

对当前待分级的电磁干扰信号进行分级时，所使用的判断指标均为与当前待分级的电磁干扰信号所使用的检测方法相同且电磁干扰信号类别相同的样本特征。

根据所述电磁干扰信号分级的等级划分原则，判断该信号所属的干扰等级，据此来判断所需使用的仪器是否具备抵抗该等级强度的电磁干扰信号。

本实例以采用特高频法检测获得的周期型连续干扰信号，具体以通讯干扰信号为例，来说明其干扰等级的划分。

在变电站收集的通讯干扰信号样本数量为174个，信号幅值范围1.3mV～51.5mV，统计得到最大值V_max为51.5mV，均值V_ave为21.9mV，方差σ为5.2mV，据此划分的干扰等级如表1所示。

表1

将采用特高频法检测获得的电磁干扰信号强度对照上述表格进行干扰等级划分，获得当前状态下电磁干扰信号等级。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。