绝缘管型母线局部放电声学在线监测方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109884483A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910159875.9(22)申请日2019.03.04(71)申请人国网湖北省电力有限公司电力科学研究院地址430077湖北省武汉市洪山区徐东大街227号申请人国家电网有限公司武汉新电电气股份有限公司(72)发明人李文佩杨帆阮羚任想朱思瑞刘睿邱凌(74)专利代理机构武汉楚天专利事务所42113代理人孔敏(51)Int.Cl.G01R31/12(2006.01)G01R31/14(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图1页(54)发明名称绝缘管型母线局部放电声学在线监测方法及装置(57)摘要本发明提供一种绝缘管型母线局部放电声学在线监测方法及装置，通过声学耦合传感器从被测绝缘管型母线上耦合得到原始耦合信号；对原始耦合信号进行去噪、放大等调理手段得到被测绝缘管型母线上的处理后的耦合信号；通过软件算法对该处理后的耦合信号进行盲源分离，排除现场工作噪声及其他噪声对信号的干扰，准确获取绝缘管型母线上的局部放电信号。本发明能有效及时的将绝缘管型母线的局部放电缺陷检测出来，为绝缘管型母线的绝缘品质的检验判断提供了更为有效的灵敏的方法。CN109884483ACN109884483A权利要求书1/3页1.一种绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：包括声学耦合传感器、第一信号调理电路、模数转换和信号处理电路、后台终端；所述声学耦合传感器安装在绝缘管型母线线路上每个绝缘套筒和绝缘管型母线终端的外表面；所述第一信号调理电路与所述声学耦合传感器通信连接，用于对声学耦合传感器耦合到的原始信号进行去噪、放大调理，得到含噪的局部放电声发射信号送入模数转换和信号处理电路；所述模数转换和信号处理电路用于对含噪的局部放电声发射信号进行集合经验模态分解以及小波自适应阈值降噪处理，获得降噪后的局部放电信号；所述后台终端与所述模数转换和信号处理电路通信连接，用于将经模数转换和信号处理电路处理后得到的局部放电信号的信号数据构造特征向量，与绝缘管型母线初次运行时采集到的基础数据作对比分析，从而作出相应的状态评价。2.如权利要求1所述的绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：所述信号数据构造特征向量包括相位、脉冲数量和能量熵。3.如权利要求1所述的绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：还包括泄漏电流传感器、第二信号调理电路，泄漏电流传感器通过第二信号调理电路与模数转换和信号处理电路连接，模数转换和信号处理电路中包括信号采集处理模块，信号采集处理模块的采样触发信号为工频过零信号，泄漏电流传感器获取工频信号的相位，经第二信号调理电路处理后获得工频过零信号。4.如权利要求1所述的绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：所述模数转换和信号处理电路为模数转换和信号处理电路。5.如权利要求1所述的绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：模数转换和信号处理电路与第一通信模块连接，后台终端与第二通信模块连接，第一通信模块与第二通信模块进行通信连接。6.如权利要求1所述的绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：所述模数转换和信号处理电路用于对含噪的局部放电声发射信号进行集合经验模态分解以及小波自适应阈值降噪处理，获得降噪后的局部放电信号，其具体步骤如下：步骤一、对含噪的局部放电声发射信号进行集合经验模态分解；步骤二、提取各个本征模函数IMF，并计算原始信号能量以及各个IMF的能量，同时计算各个IMF与原信号的相关系数，综合考虑能量占比和相关系数大小进行IMF分量的筛选重构，得到重构信号；步骤三、对重构信号进行小波自适应阈值降噪处理，获得降噪后的局部放电信号。7.如权利要求6所述的绝缘管型母线局部放电声学在线监测装置，其特征在于：所述步骤一具体为：1)确定运算次数M和加入的白噪声的幅度n，定义m为EMD的分解次数，M为运算次数，n为加入的白噪声的幅度，m满足1≤m≤M，将不同幅值的白噪声信号nm(t)加入到待分解信号x(t)中，得到新的待分解信号xm(t)，即xm(t)＝x(t)+nm(t)(1)2)对加入白噪声后的信号xm(t)进行EMD分解，得出若干个本征模函数(IMF)分量，用Cmi2CN109884483A权利要求书2/3页表示，即第m个加入白噪声信号后通过EMD分解后得到的第i个IMF分量；3)m依次取1到M，迭代进行步骤1)和2)，可以得到分解出的M组IMF分量序列，即{Cmi}；4)对分解出的M组IMF分量求平均值，消除白噪声同时得到待测信号经过EEMD分解后的各阶IMF，定义作为EEMD分解得到的待测信号的第i个IMF分量，即所述步骤二中IMF的能量E与