专利名称：一种gis局部放电检定方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统局部放电检测与检修技术领域,尤其涉及一种GIS (GasInsulated Switchgear,气体绝缘组合电器)局部放电检定方法及系统。
背景技术：
由于具备占地面积小、运行可靠性高、维护工作量小、无电磁干扰等优点，自上世纪80年代以来，GIS已被广泛应用于我国电力系统。伴随着GIS使用数量的增加，GIS安全事故也越来越多，给国民经济造成了巨大的损失。其中，绝缘缺陷是影响GIS可靠性的重要因素之一，当GIS内部存在绝缘缺陷时，在高电压作用下将会产生局部放电，因此，局部放电是绝缘缺陷的重要征兆，检测GIS局部放电能发现其内部的绝缘缺陷，进而可及时采取措施以避免其发展成为恶性事故。具体地，准确判断GIS内局部放电的放电部位和放电强度是当前GIS内部局部放电检测与检修工作的重要环节。目前，主要采用UHF (Ultra High Frequency,特高频)法对GIS进行局部放电检测。现有基于UHF的局部放电的放电部位定位方法主要是时间差法，该方法的工作原理是:首先，利用安装在GIS间隔上的两个UHF传感器测量局部放电信号并读取两路信号的首波起始时刻；其次，计算两个首波起始时刻之差，称为时间差；最后，利用时间差计算局部放电源所在位置。现有基于UHF的局部放电信号强度或严重程度的检测方法主要是模式识别法，其工作原理是:首先，在实验室开展局部放电试验研究，积累每种局部放电的UHF信号统计谱图，例如PRPD ()谱图、飞行时间图等；其次，基于积累的谱图，研究适当的模式识别算法，比如:模糊算法、相似度计算法、智能算法等；最后，利用上述模式识别算法将现场GIS内部局部放电的UHF信号谱图与实验室谱图库对比计算，得出放电类型及放电阶段，进而得出局部放电信号严重程度或强度。但是，上述基于UHF的局部放电的放电部位和放电强度的检测方法存在如下问题:(I)目前，由于每个GIS间隔上只配置了一个UHF传感器，虽然人们提出了时间差方法，但是在多数情况下该方法无法付诸实用；(2)由于UHF信号首波峰值小，且现场存在复杂的背景噪声，从而导致首波起始时刻的读取误差非常大，进而导致放电部位的定位存在很大误差；(3)由于实验室得出的谱图库不能包含所有的缺陷，从而受谱图库的局限和现场干扰的影响，模式识别法无法准确判断局部放电类型及放电阶段，也不能准确地给出放电源处UHF电磁波信号的放电强度。综上，现有的基于UHF的检测方法不能准确有效地检测GIS内局部放电的放电部位和放电强度。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种GIS局部放电检定方法及系统，以解决上述问题，实现对局部放电的放电部位和放电强度的准确有效的检测，进而发现GIS内部的绝缘缺陷以及时采取相应措施避免电力设备事故的发生。为此，本发明采用如下技术方案:
一种GIS局部放电检定方法，包括:建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集；测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间tM和实际最大幅值Amaxm ；基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。优选的，所述预设部位具体为所述GIS的关键部位i，所述关键部位i包括所述GIS内盆式绝缘子所在位置i，其中:i=U2……η，η为不小于I的自然数。优选的，所述建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系具体包括:测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间及最大幅值Amaxi ；测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大
幅值Amaxs ;利用公式
权利要求
1.一种GIS局部放电检定方法,其特征在于,包括: 建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集； 测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间tM和实际最大幅值Amaxm ； 基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
2.根据权利要求1所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述预设部位具体为所述GIS的关键部位i，所述关键部位i包括所述GIS内盆式绝缘子所在位置i，其中: i=l、2......η, η为不小于I的自然数。
3.根据权利要求2所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系具体包括: 测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间及最大幅值Amaxi ； 测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值A.1 ^maxs 9 利用公计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对 max s衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度； 建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间^、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系； 其中，i=l、2……η，η为不小于I的自然数。
4.根据权利要求3所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度具体包括: 将所述实际波形振荡上升时间与标定数据集中波形振荡上升时间相比较，若有trJ < trm < ,其中:1彡j < k彡η,则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内； 依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amax。所在区间，S卩:Amax。e [Amaxm.Dj, Amaxm.Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
5.根据权利要求3或4所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述预设的基准位置具体为离所述预设位置最近的盆式绝缘子处。
6.根据权利要求1 5任意一项所述的GIS局部放电检定方法，其特征在于，所述预设位置具体为GIS腔体的拐弯处。
7.—种GIS局部放电检定系统,其特征在于,包括标定集建立模块、实测模块以及局部放电指标获取模块，其中: 所述标定集建立模块，用于建立GIS内不同预设部位中每一预设部位的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度的对应关系，所有预设部位的对应关系形成对应关系集，所述对应关系集记为标定数据集； 所述实测模块，用于测量GIS内实际的局部放电的放电信号在所述预设位置处的波形振荡上升时间及所述预设位置处的最大幅值，分别记为实际波形振荡上升时间和实际最大幅值Amaxm ； 所述局部放电指标获取模块，用于基于所述标定数据集，通过将所述实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与所述标定数据集中相应的数据进行比较、计算，获取GIS局部放电的放电部位和放电强度。
8.根据权利要求7所述的GIS局部放电检定系统，其特征在于，所述标定集建立模块包括第一测量模块、第二测量模块、计算模块以及建立模块，其中: 所述第一测量模块，用于测量GIS内不同关键部位中每一关键部位i的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间及最大幅值Amaxi，其中所述关键部位i作为所述预设部位，i=l、2……η，η为不小于I的自然数； 所述第二测量模块，用于测量GIS内预设的基准位置处的局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的最大幅值Amaxs ； 所述计算模块，用于利用公式Di=Amaxi/Amaxs计算关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度，其中，Di表示关键部位i的局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度； 所述建立模块，用于建立关键部位i的局部放电的放电部位、所述局部放电的放电信号在GIS内预设位置处的波形振荡上升时间U、所述局部放电的放电信号在所述预设位置处的相对衰减程度Di的对应关系。
9.根据权利要求8所述的GIS局部放电检定系统，其特征在于，所述局部放电指标获取模块包括放电部位获取单元和放电强度获取单元，其中: 所述放电部位获取单元，用于将所述实际波形振荡上升时间〖 与标定数据集中波形振荡上升时间tri相比较，若有trj< trm < trk，其中:1≤j < k≤n，则GIS局部放电位于关键部位j与关键部位k之间的GIS腔体内； 所述放电强度获取单元，用于依据标定数据集中的对应关系提取相对衰减程度Dj和相对衰减程度Dk，计算GIS局部放电在其放电部位处的实际幅值Amaxo所在区间，SP:Amaxo ∈[Amaxm.Dj，Amaxm.Dk]，从而知GIS局部放电的放电强度。
全文摘要
本发明公开了一种GIS局部放电检定方法及系统，该方法包括建立标定数据集，标定数据集中数据基于GIS内预设位置；测量GIS实际局部放电在所述预设位置的实际波形振荡上升时间及实际最大幅值；将实际波形振荡上升时间、实际最大幅值与标定数据集中数据进行比较、计算，获取放电部位和强度。本发明具体可通过在预设位置放置传感器准确地测量标定数据集及实际局部放电的数据，不需在每个GIS间隔上配置两个传感器、且避免了首波起始时刻读取误差大的缺陷；后期通过简单的比较、计算获取放电部位和强度，不受图谱库的局限，克服了现有UHF法中模式识别无法准确给出放电强度的弊端，综上本发明可准确有效地检测局部放电的放电部位和强度。
文档编号G01R31/12GK103176113SQ201310113229
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者陈金法, 胡文堂, 徐华, 刘黎, 郑书生, 詹花茂, 刘岩, 李思南, 罗盛, 邱炜, 周国良 申请人:国家电网公司, 浙江省电力公司电力科学研究院, 华北电力大学