空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，包括以下步驟：全頻段采集時(shí)域信號(hào)；對(duì)所述時(shí)域信號(hào)分頻段做傅里葉分析，得到頻域信號(hào)；將30-1800MHz頻段分成30-100MHz、100-300MHz、300-900MHz以及900-1800MHz四個(gè)頻段判斷各頻段干擾信號(hào)的幅度大小，獲得干擾信號(hào)幅度最小的頻段，若兩個(gè)頻段干擾信號(hào)幅度相同，則選擇頻段高的頻段作為干擾信號(hào)幅度最小的頻段；在干擾信號(hào)幅度最小的頻段中選擇信噪比最高的頻點(diǎn)作為放電信號(hào)的接收頻率。本發(fā)明方法采用先篩選合適頻段，再?gòu)暮Y選出的頻段篩選出合適接收頻點(diǎn)接收放電信號(hào)的方法，可排除一些不適宜接收放電信號(hào)的頻段，從而能得到最清晰的放電信號(hào)，進(jìn)而使放電信號(hào)的定位精度更高。
【專利說(shuō)明】[0001] 空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi) 部放電可視檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 常規(guī)變電站中各類輸變電一次設(shè)備，包括GIS出線套管、變壓器高壓套管、SF6斷 路器、互感器、電容器、避雷器、絕緣子等出現(xiàn)絕緣故障前會(huì)產(chǎn)生局部放電。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 在已有記錄的事故中，由輸變電一次設(shè)備故障所引起的事故占了很大的比例，而局部放電 是導(dǎo)致其故障的主要原因之一，也是絕緣劣化的重要征兆和表現(xiàn)形式，因此對(duì)局部放電的 深入研究已經(jīng)逐漸成為廣大科研工作者的重要課題。
[0005] 另外，我們還要兼顧定位精度的問(wèn)題。接收、解算是根據(jù)載波頻率的上升沿比對(duì)時(shí) 延得到時(shí)延差進(jìn)行定位解算的，要求接收頻率的上升沿越陡越好，即信號(hào)幅度越大越好，也 就是信號(hào)能量值越高越好，但是還要考慮到定位精度，定位精度與信號(hào)的接收頻率關(guān)系密 切，如果定位精度為1米，則需要接收頻率的上升沿小于3ns，折合到頻率約75MHz ;如果定 位精度為〇. 3米，則需要接收頻率的上升沿小于1ns，折合到頻率約250MHz，即接收頻率大 于250MHz才能滿足定位精度大于0. 3米的技術(shù)指標(biāo)要求。要接收到清晰放電信號(hào)，還要考 慮到所能接收到放電信號(hào)的幅度。放電信號(hào)在頻率小于30MHz時(shí)幅度較大，信號(hào)能量值高， 但是在這段頻率內(nèi)的干擾信號(hào)太多，信噪比過(guò)低，無(wú)法獲得清晰的放電信號(hào)，隨著接收頻率 的提高，接收到的信號(hào)幅度逐漸減小，能量值小，但是在這段頻率范圍內(nèi)存在信噪比較高的 區(qū)域，可獲得較清晰的放電信號(hào)。我們既要考慮接收信號(hào)的信噪比，又要考慮接收到信號(hào)的 幅度，要進(jìn)行折中處理。對(duì)此，這就要求篩選符合上述標(biāo)準(zhǔn)的接收頻率，以此獲得最佳效果。
[0006] 有些信號(hào)的確定需要用頻域方法，但頻域方法屬于一種主動(dòng)接收方式，用既定頻 率進(jìn)行接收，但由于放電信號(hào)的頻率范圍較廣，因此用頻域方法進(jìn)行接收顯然不合適，接收 不到清晰的放電信號(hào)。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種兼顧信噪比和接收到的信 號(hào)能量值，從而可接收到最清晰放電信號(hào)進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)放電信號(hào)的精確定位的空氣中設(shè)備絕 緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電 檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，包括以下步驟： a.全頻段采集時(shí)域信號(hào)； b.對(duì)所述時(shí)域信號(hào)分頻段做傅里葉分析，得到頻域信號(hào)； C.將 30-1800MHZ 頻段分成 30-100MHZ、100-300 MHz、300-900 MHz 以及 900-1800MHZ 四個(gè)頻段判斷各頻段干擾信號(hào)的幅度大小，獲得干擾信號(hào)幅度最小的頻段，若兩個(gè)頻段干 擾信號(hào)幅度相同，則選擇頻段高的頻段作為干擾信號(hào)幅度最小的頻段； d.在干擾信號(hào)幅度最小的頻段中選擇信噪比最高的頻點(diǎn)作為放電信號(hào)的接收頻率。 [0010] 前述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，在步驟c 中，將四個(gè)頻段中各頻段中幅度最大的干擾信號(hào)幅度值作為該頻段的干擾信號(hào)幅度。
[0011] 前述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，在步驟c 中，當(dāng)四個(gè)頻段中兩頻段的干擾信號(hào)幅度差小于等于6dB時(shí)，確定兩個(gè)頻段干擾信號(hào)幅度 相同。
[0012] 前述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，在步驟a 中，采樣率為10-20G。
[0013] 前述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，在步驟a 中，采樣率為10G。
[0014] 本發(fā)明的選頻方法采用先篩選合適頻段，再?gòu)暮Y選出的頻段中篩選出合適接收頻 點(diǎn)接收局放信號(hào)的方法，可排除一些不適宜接收局放信號(hào)的頻段，從而能得到最清晰的局 放信號(hào)，進(jìn)而使局放信號(hào)的定位精度高。
[0015]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的選頻方法的流程圖。
[0017]

【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案、技術(shù)特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合

【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明不限于所述的實(shí)施例。
[0019] 現(xiàn)有的一些放電信號(hào)的定位是通過(guò)多路射頻無(wú)線接收的方式對(duì)放電信號(hào)進(jìn)行接 收、解算來(lái)定位，依據(jù)解算結(jié)果在視頻圖像中標(biāo)記出放電位置。我們都知道，放電信號(hào)是一 個(gè)高電流窄脈沖信號(hào)，富含的頻率成分相當(dāng)多，頻率范圍覆蓋較寬，在時(shí)域上是一個(gè)脈寬達(dá) 十幾納秒的窄脈沖，頻域上是一個(gè)近似于白噪聲的寬頻譜信號(hào)。但是我們經(jīng)常用到的手機(jī) 信號(hào)頻率900MHz和1800MHz，電視信號(hào)和廣播信號(hào)，短波電臺(tái)等在外場(chǎng)環(huán)境中廣泛存在，因 此其和放電信號(hào)頻率重疊部分不可用，幸好這些信號(hào)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是信號(hào)保持 持續(xù)，因此我們可以通過(guò)本發(fā)明的方法把干擾信號(hào)與放電信號(hào)的瞬時(shí)特性區(qū)分開。
[0020] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明是一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電可視檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻 方法，包括以下步驟： (1) 全頻段采集時(shí)域信號(hào)； (2) 對(duì)所述時(shí)域信號(hào)分頻段做傅里葉分析，得到頻域信號(hào)； (3) 將 30-1800MHZ 頻段分成 30-lOOMHz、100-300 MHz、300-900 MHz 以及 900-1800MHZ 四個(gè)頻段判斷各頻段干擾信號(hào)的幅度大小，獲得干擾信號(hào)幅度最小的頻段，若兩個(gè)頻段干 擾信號(hào)幅度相同，則選擇頻段高的頻段作為干擾信號(hào)幅度最小的頻段，因?yàn)楦哳l段接收到 的信號(hào)幅度高，信號(hào)能量值大； (4)在干擾信號(hào)幅度最小的頻段中選擇信噪比最高的頻點(diǎn)作為局放信號(hào)的接收頻率。
[0021] 將 30-1800MHZ 頻段分成 30-lOOMHz、100-300 MHz、300-900 MHz 以及 900-1800MHZ 四個(gè)頻段判斷各頻段干擾信號(hào)的幅度大小，獲得干擾信號(hào)幅度最小的頻段中，將四個(gè)頻段 中各頻段中幅度最大的干擾信號(hào)幅度值作為該頻段的干擾信號(hào)幅度。
[0022] 當(dāng)所述 30-1800MHZ 頻段分成 30-lOOMHz、100-300 MHz、300-900 MHz 以及 900-1800MHZ四個(gè)頻段中兩頻段的干擾信號(hào)幅度差小于等于6dB時(shí)，確定兩個(gè)頻段干擾信 號(hào)幅度相同。小于6dB時(shí)，干擾信號(hào)差別較小，故選取6dB時(shí)作為分界點(diǎn)。
[0023] 由于本方法中選擇30-1800MHZ作為備選用的頻段，為了保證在高頻段時(shí)可以清 楚看出該頻段的頻譜曲線，因此所述全頻段采集時(shí)域信號(hào)中最好采用10-20G這樣的高采 樣率進(jìn)行信號(hào)采集方能滿足要求，但考慮到成本，優(yōu)選采用10G采樣率。
[0024] 上述方法采用先篩選合適頻段，再?gòu)暮Y選出的頻段中篩選出合適接收頻點(diǎn)接收局 放信號(hào)的方法，可排除一些不適宜接收局放信號(hào)的頻段，從而能得到最清晰的局放信號(hào)，進(jìn) 而使局放信號(hào)的定位精度高。
[0025] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方法，包括以下步驟： a. 全頻段采集時(shí)域信號(hào)； b. 對(duì)所述時(shí)域信號(hào)分頻段做傅里葉分析，得到頻域信號(hào)； c. 將 30-1800MHZ 頻段分成 30-lOOMHz、100-300 MHz、300-900 MHz 以及 900-1800MHZ 四個(gè)頻段判斷各頻段干擾信號(hào)的幅度大小，獲得干擾信號(hào)幅度最小的頻段，若兩個(gè)頻段干 擾信號(hào)幅度相同，則選擇頻段高的頻段作為干擾信號(hào)幅度最小的頻段； d. 在干擾信號(hào)幅度最小的頻段中選擇信噪比最高的頻點(diǎn)作為放電信號(hào)的接收頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方 法，其特征在于，在步驟c中，將四個(gè)頻段中各頻段中幅度最大的干擾信號(hào)幅度值作為該頻 段的干擾信號(hào)幅度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方 法，其特征在于，在步驟c中，當(dāng)四個(gè)頻段中兩頻段的干擾信號(hào)幅度差小于等于6dB時(shí)，確定 兩個(gè)頻段干擾信號(hào)幅度相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方 法，其特征在于，在步驟a中，采樣率為10-20G。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種空氣中設(shè)備絕緣內(nèi)部放電檢測(cè)系統(tǒng)接收頻率的選頻方 法，其特征在于，在步驟a中，采樣率為10G。
【文檔編號(hào)】G01R23/16GK104111375SQ201410319085
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】王駿, 李波, 陸振威, 王建剛, 包立珠, 王亮 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司檢修分公司