基于分布式无线TEV传感器的电缆终端局部放电监测系统

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其绝缘状态关系着城市供电的可靠性。局部放电检测是识别潜在绝缘故障的有效方法,可用于电力电缆的绝缘诊断。暂态对地电压法(TEV)是一种非电接触且应用较为灵活的局部放电带电检测手段,能够有效检测电缆终端或接头的局部放电。然而,由于电缆附件监测点分布较广,时效性要求较强且电磁环境差别较大,目前的TEV带电检测应用方法存在一定局限性。本文首先分析了电缆终端及接头处内部局部放电信号的时频特性,设计了能够有效耦合暂态对地电压的电容性TEV传感单元及信号预处理电路,并基于TEV物联网传感单元,建立了分布式TEV无线传感网络。本文对暂态对地信号的耦合原理、信号调理和采集、以及数据处理方法进行了研究,通过各传感节点放电量、趋势及模式识别,实现了关联故障预警。     

基于TEV和AE的开关柜局部放电综合分析系统

在分析局部放电检测原理、方法和装置的基础上,采用暂态地电压和超声波联合检测的方法搭建了开关柜局部放电在线监测装置,开发了具备快速巡检和重症监护功能的综合分析软件,并在实际案例中进行了测试,验证了基于暂态地电压和超声波的开关柜局部放电综合分析系统的高准确性、高灵敏度和高抗干扰性.系统具有良好的便携性和灵活性,且具有开关柜...     

开关柜局部放电检测分析

在理论分析脉冲电流法和TEV检测法的检测特性的基础上,实验研究在模拟开关柜运行有电磁干扰的工况下,局部放电量pC值与TEV检测的dB值的关系,为现场开关柜局部放电检测和评价提供依据。     

基于TEV法的开关柜局部放电带电检测试验研究

介绍开关柜试验模型系统结构和接线图,分析在针板放电、内部放电、沿面放电、悬浮放电等4种局部放电模型下,TEV检测系统输出值和脉冲电流法检测放电量幅值之间的对应关系,试验结果表明TEV法与脉冲电流法有良好的相关性,TEV法对开关柜局部放电有一定预防作用。     

10kV开关柜局部放电检测技术研究与运用

10 kV开关柜作为中国配网系统中非常重要的设备,其运行的可靠性直接关系到供电可靠性。开关柜内的绝缘缺陷或劣化、接触不良等都会成为其安全运行的隐患,而这些隐患在设备正常运行的情况下又很难发现。为解决上述问题,笔者介绍了基于暂态对地电压(TEV)、超声波(AE)、超高频(UHF)原理的联合局部放电检测方法。该方法可以为评估开关柜运行状态和检修工作提供丰富的数据依据,全面保障10 kV开关柜的安全运行。     

10kV开关柜局部放电测量与缺陷分析

采用暂态对地电压法、超高频法、超声波法等检测10kV开关柜,发现#3电容器开关柜内有特高频局部放电信号,定位发现柜内避雷器有明显放电痕迹。停电解体检查验证了局放检测结果的正确性,更换避雷器后复测局放信号消失。     

35kV开关柜局放检测异常分析及处理

10～35kV金属封闭开关柜局部放电时导致绝缘损坏是事故发生的主要原因,本文主要介绍了开关柜局放检测的原理,采用暂态对地电压和超声波对开关柜内局部放电进行检测,并对试验数据进行分析研究。检测结果证明,局部放电检测对发现开关柜缺陷是有效的。     

在线检测10kV开关柜局部放电方法研究

为检测10 kV开关柜内部绝缘缺陷或劣化、接触不良等问题,分别介绍了基于暂态对地电压(TEV)、超声波(AE)、超高频(UHF)检测方法,采用3种原理联合测试的方法,能为检修工作提供数据依据,保障10 kV开关柜的安全运行.     

开关柜局部放电暂态对地电压传播特性的仿真分析

在带电条件下的局部放电检测是反映封闭开关柜内部绝缘状况的有效手段。为此,首先根据电磁学基本原理分析了暂态对地电压（transient earth voltages,TEV）的产生机理,然后利用XFDTD软件仿真分析了TEV幅值和脉宽与激励源脉冲幅值、脉冲宽度、检测距离之间的关系。仿真结果表明：TEV的幅值与局部放电源的...     

基于TEV法的电缆终端局部放电状态监测装置的研制

研制了一种基于TEV (暂态对地电压)法的电缆终端局部放电（PD）状态监测装置。基于TEV法原理建立了电缆终端PD传播的波阻抗模型;在此基础上研制了一种用于PD检测的新型贴片式传感器,对其设计方法和响应特性进行了分析,并且提出了一种电缆终端远程无线监测方案并试制了一套装置样机,装置采用PRPD（局部放电相位分析）技术完成PD的统计分析与识别。通过现场实测数据表明,该装置的设计原理和检测效果能够满足电缆终端状态监测的需要。     

高压开关柜局部放电TEV信号传播衰减特性

高灵敏度状态感知是实现设备数字化运维的关键环节,也是实现设备状态分析与全生命周期管理的重要前提。局部放电暂态地电压(transient earth voltage,TEV)检测是实现开关柜绝缘状态感知的主要手段,其检测灵敏度受到放电类型与部位、检测位置的影响,目前缺乏系统研究。文中建立基于实测脉冲电流波形的时域有限差分法的电磁波仿真模型;分析局部放电脉冲电流波形上升沿时间、放电源位置及脉冲电流方向等因素对TEV幅值与衰减程度的影响;在实验室开展开关柜局部放电试验与TEV测量,得到影响TEV检测灵敏度的主要因素。结果表明,脉冲电流上升沿时间与放电源位置是影响开关柜局部放电信号幅值的主要因素。脉冲电流上升沿时间越长,TEV信号幅值越小,当2种脉冲电流波形上升沿时间相差10倍时,TEV幅值相差3.17~3.37倍;母排室局部放电的TEV衰减程度明显大于电缆室,前者衰减程度约为后者的9.5~10.0倍。该结论对检验TEV检测灵敏度具有参考价值。     

基于时域有限差分法的开关柜表面TEV分布特性的研究

采用时域有限差分法(FDTD),建立了与实际高压开关柜尺寸比例为1∶1的精确模型,以场分布图的形式表现局部放电电磁波在开关柜复杂内部结构条件下的传播过程,并通过对比内部电气组件前后的信号特征,分析组件对电磁信号的衰减和畸变作用,从而实现对典型开关柜外表面测量点的TEV分布特性的仿真研究。结果表明:测量点靠近开关柜表面的缝隙处时可以获得较大的TEV幅值,TEV幅值随测量点与局部放电源之间距离的增大而减小。该精确仿真模型比传统的简化仿真模型更能体现出开关柜表面TEV信号的分布特性。     

基于EWT的高压电缆局部放电信号降噪研究

在测量高压电缆的局放信号时会混入以周期性窄带干扰和随机白噪声为主的噪声成分。为抑制噪声成分对局放信号测量精确度的影响,提出一种基于经验小波变换(Empirical Wavelet Transform, EWT )的高压电缆局放信号降噪方法。利用自适应经验小波变换对含噪信号进行分解,通过计算模态分量的峭度值,实现对脉冲信号的定位,将筛选出的有效特征分量进行重构。最后利用改进阈值函数去除重构信号中的冗余噪声,实现对多噪声的有效抑制。经仿真对比及现场试验测试,该方法能有效抑制窄带干扰和白噪声,较大程度地保留高压电缆局放中的有效信息,且在不同噪声环境下的降噪表现较为稳定。     

基于最大信息系数相关性分析和改进多层级门控LSTM的短期电价预测方法

为准确预测电力市场中的短期电价,将最大信息系数(maximal information coefficient,MIC)相关性分析与改进多层级门控长短期记忆网络(multi-hierachy gated long shortterm memory,MHG-LSTM)相结合,提出一种新型短期电价预测方法。该方法首先对备选序列与预测电价序列做MIC相关性分析,在此基础上筛选备选序列并经小波变换合成神经网络输入序列,有效增加了输入中与预测电价相关的信息密度;其次,对传统LSTM进行创新性改进,提出用两级遗忘门和输入门替换传统的一级门控机构的MHG-LSTM模型,提高了神经网络选择和提取高频电价序列特征的能力。在PJM市场日前电价数据集上对所提方法进行仿真实验,实验结果表明,该方法的预测误差仅为4.506%,相比已有预测方法有效提升了短期电价的预测精度,且具有很强的普适性,可应用于电力市场短期电价预测,为市场参与者和监管机构提供有力决策依据。     

高压开关柜局部放电暂态地电压与放电源特性的关系研究

暂态地电压法已广泛应用于高压开关柜的局部放电检测中,主要是通过检测获得局部放电幅值和脉冲数。然而,在缺陷严重程度和缺陷性质的诊断以及缺陷定位方面的效果及实用性还有待进一步评估。通过建立开关柜模型以及放电模型,仿真研究了开关柜外表面不同位置的暂态地电压幅值与放电源脉冲宽度和强度的关系。结果表明暂态地电压法适宜于诊断缺陷的严重程度,而对于缺陷性质诊断及缺陷定位却效果较差。     

电力电缆局放及温度的多维度检测方法研究

电力电缆在电力、建筑、通信等供电及辅助系统中应用愈来愈广,然而电力电缆在高电压、强电场、大电流以及复杂环境条件下,容易发生绝缘老化、电树枝化甚至击穿故障。此外由于铜损、介质损耗发热会导致电缆温度升高和恶化加剧,因此通过监测电缆局放及温度来实现监测电缆绝缘性,是保障电网安全运行的重要手段。本文研发了具有高速采集功能的高频检测模块(100MHz)。首先,基于此模块,本文结合同步信号降噪技术,滤除现场各种类型的干扰信号;结合聚类多源分离技术,解决了多源叠加影响类型诊断的问题;结合小波滤波降噪技术,有效的滤除窄带型干扰信号。此外,基于大量现场实践经验,构建了包含各种典型放电类型各个发展阶段的放电信息指纹库,实现了对局部放电缺陷类型的准确诊断和基于放电发展阶段的状态评估和预警。最后,提出了低成本高频局放及温度检测的改进方法,实现了局放及温度的同时监测功能,并提高了电力电缆局放及温度多维度检测的可靠性。     

基于LSTM算法的高压交联电缆线路振荡波局部放电检测方法

高压交联电缆线路承担的高电压、大容量电力输送任务存在复杂性。针对线路振荡波局部放电检测准确度较差,难以进行缺陷定位的问题,提出基于长短期记忆（LSTM）网络算法的高压交联电缆线路振荡波局部放电检测方法。应用振荡波电压法搭建高压交联电缆线路振荡波局部放电检测框架。基于小波包分解算法,提取典型局部放电信号特征,通过LSTM网络算法识别与检测振荡波局部放电信号,消除局部放电信号中的噪声。根据原始振荡波与反射振荡波到达测试端的时间差,结合振荡波传播速度,确定高压交联电缆线路缺陷位置,实现电缆线路振荡波的局部放电检测。试验结果表明,所提方法的局部放电信号识别准确度更高,电缆线路缺陷定位更精准,实际应用性能较佳。     

变电站电缆通道多参量采集和预警技术研究

针对变电站电缆通道数量的不断增加,电缆分布众多,某条线路的故障会带来极大的安全隐患。文中提出一种变电站电缆通道多参量采集和预警系统的设计方案,重点研究电力电缆的温度场和载流量。通过有限元分析软件,建立了10 kV单芯电缆四回路标准敷设电缆沟的几何模型,并采用割线法计算稳态载流量。通过实验分析了不同工况下的温度场和载流量。结果表明,对于在线电缆温度监测,只需要对温度最高的电缆进行监测,电缆铺设密度过高会导致电缆的载流量下降。该研究为中国变电站电缆通道多参量采集和预警技术的发展提供一定的参考和借鉴。