一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法、系统、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及局部放电检测，尤其涉及一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法、系统、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、局部放电是高压线路或电缆上出现的一种不必要的现象。从物理角度看，它是由某种隔离弱点引起的电荷泄漏。局部放电会导致能量损失，但最重要的是，其会导致隔离装置逐渐老化。隔离性能越差，后续使局部放电的条件就越好。因此，局部放电强度的变化趋势可能会导致连锁反应，最终在相对较短的时间内造成完全的隔离破坏和短路。所以有必要在完全隔离破坏发生之前的早期阶段检测到局部放电的存在。

2、局部放电检测有多种原理。它们大多基于电压信号中的局部放电表现。在这种情况下，局部放电表现为突然启动和指数衰减的瞬态事件。目前一些主流方法的关键在于检测叠加在基准电压信号上的瞬态，其中利用离散小波变换（dwt）的论文不胜枚举，dwt固然可以成功地用于检测已知形状的瞬态，但当需要一种通用算法来检测各种类型的局部放电时，它就失效了。问题复杂性不仅在于如何正确检测瞬态事件，还在于如何将其与噪声区分开来，因为噪声往往被类似的瞬态事件所污染。

3、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法、系统、计算机设备及存储介质，以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法，所述方法包括：

4、采集电气设备上的模拟电压信号，并转换为数字信号；

5、对所述数字信号进行带通滤波，以消除噪声，提取与局部放电相关的信号成分；

6、进行初始检测，以识别局部放电事件；

7、从带通滤波后的信号中计算出两个辅助信号，分别为aux1和aux2，以满足初始检测和细化检测的需要；

8、对所述aux1和aux2进行分析，检测滤波信号中的非稳态成分，并将结果存储在空间池中；

9、根据所述aux1超过设定阈值的时间确定局部放电的初始检测时间；

10、根据所述aux2的局部最大值时间来细化确定放电开始的时间，即找到初始检测时间前后的精确时间点；

11、从空间池中存储的电压信号中分离出与局部放电相关的频谱部分。

12、进一步地，所述基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法中，所述采集电气设备上的模拟电压信号，并转换为数字信号的步骤包括：

13、利用电压感应原理，采集电气设备上的模拟电压信号；

14、通过高采样率的模数转换器将采集到的模拟电压信号转换成数字信号。

15、进一步地，所述基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法中，在所述对所述数字信号进行带通滤波，以消除噪声，提取与局部放电相关的信号成分的步骤中，带通滤波的频率范围设定为400 khz至1.5 mhz。

16、进一步地，所述基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法中，所述方法还包括：

17、输出检测结果，包括局部放电的检测信号和定位信息。

18、第二方面，本发明提供一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统，所述系统包括：

19、信号采集模块，用于采集电气设备上的模拟电压信号，并转换为数字信号；

20、信号滤波模块，用于对所述数字信号进行带通滤波，以消除噪声，提取与局部放电相关的信号成分；

21、放电识别模块，用于进行初始检测，以识别局部放电事件；

22、辅助信号模块，用于从带通滤波后的信号中计算出两个辅助信号，分别为aux1和aux2，以满足初始检测和细化检测的需要；

23、分析存储模块，用于对所述aux1和aux2进行分析，检测滤波信号中的非稳态成分，并将结果存储在空间池中；

24、初始时间模块，用于根据所述aux1超过设定阈值的时间确定局部放电的初始检测时间；

25、精确时间模块，用于根据所述aux2的局部最大值时间来细化确定放电开始的时间，即找到初始检测时间前后的精确时间点；

26、信号分离模块，用于从空间池中存储的电压信号中分离出与局部放电相关的频谱部分。

27、进一步地，所述基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统中，信号采集模块具体用于：

28、利用电压感应原理，采集电气设备上的模拟电压信号；

29、通过高采样率的模数转换器将采集到的模拟电压信号转换成数字信号。

30、进一步地，所述基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统中，带通滤波的频率范围设定为400 khz至1.5 mhz。

31、进一步地，所述基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统中，所述系统还包括结果输出模块，用于：

32、输出检测结果，包括局部放电的检测信号和定位信息。

33、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面提供的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法。

34、第四方面，本发明提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令由计算机处理器执行，以实现如上述第一方面提供的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法。

35、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

36、本发明提供的一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法、系统、计算机设备及存储介质，通过根据局部放电信号的时频特性，在进行一系列的采集、转换、滤波、检测和分析操作后，可自动实现对局部放电的高效识别和定位，适用于各种局部放电的通用检测，适应性好，可靠性高。

37、本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法，其特征在于，所述采集电气设备上的模拟电压信号，并转换为数字信号的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法，其特征在于，在所述对所述数字信号进行带通滤波，以消除噪声，提取与局部放电相关的信号成分的步骤中，带通滤波的频率范围设定为400 khz至1.5 mhz。

4.根据权利要求1所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统，其特征在于，所述系统包括：

6.根据权利要求5所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统，其特征在于，信号采集模块具体用于：

7.根据权利要求5所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统，其特征在于，带通滤波的频率范围设定为400 khz至1.5 mhz。

8.根据权利要求5所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测系统，其特征在于，所述系统还包括结果输出模块，用于：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令由计算机处理器执行，以实现如权利要求1-4中任一项所述的基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法。

技术总结本发明涉及局部放电检测技术领域，公开了一种基于时频特性的递归滤波并行局部放电检测方法、系统、计算机设备及存储介质，通过根据局部放电信号的时频特性，在进行一系列的采集、转换、滤波、检测和分析操作后，可自动实现对局部放电的高效识别和定位，适用于各种局部放电的通用检测，适应性好，可靠性高。技术研发人员：梁浩波,冷颖雄,薛峰,郭孝基,姚子汭,叶暖强,周彦吉,叶敏聪,林浩钊,刘卓贤受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司东莞供电局技术研发日：技术公布日：2025/1/6