一種局部放電海量實時電物理量特征信息提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種局部放電海量實時電物理量特征信息提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著21世紀(jì)信息控制技術(shù)的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)已成為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，目前，世界各國都在進(jìn)行智能電網(wǎng)的技術(shù)攻關(guān)和試點建設(shè)。智能電網(wǎng)在技術(shù)上包含四個基本特征，即數(shù)字化、信息化、自動化和互動化，其中，信息化是智能電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的一個非常重要的特征。在堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的體系框架下，信息通信技術(shù)發(fā)揮著基礎(chǔ)支撐作用，而實時、高速、雙向、集成的信息通信平臺則是智能電網(wǎng)安全高效、自愈互動運行的基礎(chǔ)，沒有這樣的基礎(chǔ)信息通信平臺作支撐，任何信息化和智能化的特征都無法實現(xiàn)。
[0003]局部放電對電力系統(tǒng)的影響大，局部放電是指發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，它是由于設(shè)備絕緣內(nèi)部存在弱點或生產(chǎn)過程中造成的缺陷，在高電場強(qiáng)度作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅的現(xiàn)象。它表現(xiàn)為絕緣內(nèi)氣體的擊穿、小范圍內(nèi)固體或液體介質(zhì)的局部擊穿或金屬表面的邊緣及尖角部位場強(qiáng)集中引起局部擊穿放電等。這種放電的能量是很小的，所以它的短時存在并不影響到電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度。但若電氣設(shè)備絕緣在運行電壓下不斷出現(xiàn)局部放電，這些微弱的放電將產(chǎn)生累積效應(yīng)會使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個絕緣擊穿。通過精確采集與高效傳輸，實時了解局部放電海量實時電物理量特征信息，采取相應(yīng)措施如改善電能質(zhì)量、改變系統(tǒng)運行方式等保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行?？梢?，智能電網(wǎng)對信息通信提出了更高的要求和更大的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種局部放電海量實時電物理量特征信息提取方法，便于控制中心或調(diào)度實時了解廣域海量電物理量局部放電特征信息，采取相應(yīng)措施防止局部放電影響電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。
[0005]采用本發(fā)明提出的方法提取局部放電海量實時電物理量特征信息，可以顯著減少實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，提高局部放電海量實時電物理量特征信息傳輸效率，有效保證特征信息傳輸實時性，減小因網(wǎng)絡(luò)堵塞引起的信息傳輸延時與丟包，能夠滿足智能電網(wǎng)海量局部放電實時采集與可靠傳輸需求，對智能電網(wǎng)實時高效、集成雙向的基礎(chǔ)信息通信平臺建設(shè)起到積極的推動作用，對于類似具有海量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實時傳輸要求的工農(nóng)業(yè)信息通信系統(tǒng)也具有一定的參考價值。
[0006]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]一種局部放電海量實時電物理量特征信息提取方法，包括以下步驟:
(1)對局部放電海量實時電物理量進(jìn)行高速同步高分辨率數(shù)據(jù)采集與處理；
(2)確定局部放電海量實時電物理量每個采集周期的時標(biāo)t，該時標(biāo)t用于特征信息分類存儲、傳輸和還原的數(shù)據(jù)檢索； (3)提取局部放電海量實時電物理量一個周期內(nèi)的最大放電電流imax;
(4)提取局部放電海量實時電物理量一個周期內(nèi)最長持續(xù)放電時間^xniax;
(5)提取局部放電海量實時電物理量一個周期內(nèi)放電次數(shù)k;
(6)組合局部放電海量實時電物理量特征信息，獲得TZXX(imax，tcxmax, k，t)。
[0008]在上述技術(shù)方案中，步驟(I)所述采集與處理的具體操作為:
對測控對象的電物理量即電壓和電流進(jìn)行多路同步高速高分辨率實時數(shù)據(jù)采集，其中，路數(shù)不低于8路獨立通道交流采樣；同步信號為A相電壓隊過零點的上升沿；采樣頻率不低于IMHz ；AD轉(zhuǎn)換不低于16位。
[0009]在上述技術(shù)方案中，步驟(2)所述時標(biāo)t值是A相電壓隊過零點后的上升沿與全球定位系統(tǒng)GPS或北斗授時系統(tǒng)BDS的秒脈沖所對應(yīng)的時鐘值。
[0010]在上述技術(shù)方案中，步驟(3)所述提取最大放電電流imax的具體操作為:
采用數(shù)據(jù)比較法獲取本周期的局部放電電流最大值imax，將本周期的T=O采集時刻的局部放電電流數(shù)據(jù)存放為存儲的局部放電較大電流值U,,，然后依次將本周期內(nèi)各個采集時刻的局部放電電流i與存儲的局部放電較大電流值i M相比較，如果i > 1-則將當(dāng)前局部放電脈沖電流最大值i賦值給存儲局部放電電流值、如果i ( ^，則Ld不變；當(dāng)本周期全部數(shù)據(jù)比較完成時，局部放電較大電流值^成為本周期內(nèi)局部放電電流最大值i _。
[0011]在上述技術(shù)方案中，步驟(4)所述提取最長持續(xù)放電時間t_ax的具體操作為: 采用數(shù)據(jù)比較法獲取本周期最大持續(xù)放電時間t_ax，將本周期的第一個局部放電持續(xù)時間存放為存儲的局部放電較大持續(xù)時間長值〖?！?然后，依次將本周期內(nèi)各個局部放電持續(xù)時間〖?與存儲的局部放電較大持續(xù)時間長值t cxJdffi比較，如果t cx> t cxJd,則將當(dāng)前局部放電持續(xù)時間tj?值給存儲局部放電持續(xù)時間最長值t ^ijd;如果t cx^ t cxJd, Ud不變；當(dāng)本周期全部局部放電持續(xù)時間比較完成時，t?y_d值成為本周期內(nèi)局部放電最大持續(xù)時間值
tcxmax °
[0012]在上述技術(shù)方案中，步驟(5)所述提取放電次數(shù)k的具體操作為:
采集時標(biāo)t對應(yīng)的周期內(nèi)的電流值過濾其基波電流，剩余電流為局部放電電流，放電電流值連續(xù)3個及以上數(shù)值為零記為I次局部放電，一個周期記錄的局部放電次數(shù)之和為局部放電次數(shù)k。
[0013]在上述技術(shù)方案中，步驟(6)組合特征信息的具體操作為:
將采集時標(biāo)t、一個周期內(nèi)局部放電電流最大值i_、一個周期內(nèi)局部放電持續(xù)時間最大值及一個周期內(nèi)局部放電次數(shù)k共4個局部放電海量實時電物理量特征信息組合為一個周期的特征信息集TZXXdBS TZXX (imax，tcxmax, k，t)?
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果:
1.利用信號預(yù)處理技術(shù)對局部放電海量實時電物理量數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、去冗余和過濾處理，確保信源數(shù)據(jù)的精簡有效；
2.采用特征信息提取，為局部放電海量實時電物理量數(shù)據(jù)的輕型化傳輸和存儲，提高海量局部放電實時數(shù)據(jù)的傳輸效率和實時性提供一種思路；
3.通過特征信息提取，保證實現(xiàn)輕型化的碼流傳輸，在網(wǎng)絡(luò)資源有限的情況下，可以顯著提高海量局部放電特征信息傳輸?shù)膶崟r性與可靠性；
4.局部放電海量實時電物理量特征信息提取，為控制中心和調(diào)度提供實時局部放電特征信息，通過對特征信息分析、判斷，最后做出相應(yīng)措施防止局部放電對電力系統(tǒng)產(chǎn)生危害。
[0015]總之，本發(fā)明局部放電海量實時電物理量特征信息提取方法在信息源對局部放電海量實時電物理量特征信息進(jìn)行提取，可以顯著減少海量局部放電實時信息的數(shù)據(jù)傳輸和存儲量，提高局部放電實時數(shù)據(jù)的傳輸速度和傳輸效率，顯著提高海量局部放電信息傳輸?shù)膶崟r性與可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本方法實施例流程圖。
[0017]圖2是本方法米集時標(biāo)t提取流程圖。
[0018]圖3是本方法最大放電電流提取流程圖。
[0019]圖4是本方法持續(xù)放電時間最長^,.提取流程圖。
[0020]圖5是本方法放電次數(shù)k提取流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]如圖1所示，本實施例提供一種局部放電海量實時電物理量特征信息提取方法，按以下步驟實現(xiàn):
(I)對局部放電海量實時電物理量進(jìn)行高速同步高分辨率數(shù)據(jù)采集與處理；
對測控對象的電物理量-電壓和電流進(jìn)行多路同步高速高分辨率實時數(shù)據(jù)采集，其中:路數(shù)不低于8路獨立通道交流采樣；同步信號為A相電壓隊過零點的上升沿；采樣頻率不低于IMHz ；AD轉(zhuǎn)換不低于16位。
[0023](2)確定局部放電海量實時電物理量每個采集周期的時標(biāo)t，該時標(biāo)t用于特征信息分類存儲、傳