久久88香港三级台湾三级中文-久久91-久久91精品国产91久-久久91精品国产91久久-久久91精品国产91久久户

局部放電（Partial Discharge, PD）是造成電力設(shè)備電介質(zhì)老化、絕緣性能下降的重要原因之一，因此對電力設(shè)備局部放電的檢測和定位是電力設(shè)備狀態(tài)檢修和維護的重要組成部分?，F(xiàn)階段對于局部放電的檢測和定位，主要是運用特高頻（Ultra-High Frequency, UHF）檢測技術(shù)及特高頻電磁波到達時間差法。但是特高頻到達時間差法要求檢測裝置具有非常高的采樣率和時間同步精度，成本居高不下。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者提出了基于接收信號強度（Received Signal Strength Indicator, RSSI）的局部放電定位技術(shù)。該方法具有成本低、環(huán)境適應(yīng)好等優(yōu)點，但是已有研究需要預(yù)先建立RSSI指紋庫，才能對局部放電進行在線定位，現(xiàn)場實施工作量大，難以推廣應(yīng)用。

上海交通大學(xué)電氣工程系的研究人員保留特高頻檢測和接收信號強度方法的優(yōu)點，并針對以上問題，采用概率統(tǒng)計中最大似然估計方法，提出了一種基于接收信號強度功率和最大似然估計的局部放電測向方法。

其基本原理是通過特高頻無線傳感器陣列獲取局部放電電磁波信號的功率強度數(shù)據(jù)，再根據(jù)特高頻無線傳感器自身的接收信號模型，結(jié)合最大似然估計方法來確定放電方向。最大似然估計是基于統(tǒng)計學(xué)中的概率模型，通過觀察樣本數(shù)值并利用系統(tǒng)的概率分布函數(shù)，來推斷符合當(dāng)前狀態(tài)的最大概率的情況，從而得到測向結(jié)果。

不同于傳統(tǒng)變電站局部放電特高頻定位方法，研究人員提出的基于特高頻無線傳感器陣列的測向方法只需同步采集特高頻局部放電信號檢波后的功率，無需對特高頻信號時域波形進行高速采樣。

傳感器結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中傳感器上層空間放置信號處理電路，下層空間放置印制電路板（Printed Circuit Board, PCB）特高頻天線。傳感器下層空間的天線外部用可透電磁波材料封裝，其余所有結(jié)構(gòu)均為金屬以屏蔽電磁信號。

具體地，研究人員將4個特高頻無線傳感器兩兩相背放置在一個平臺上，將可透電磁波的一側(cè)朝外，4個傳感器的朝向分別間隔90°，形成如圖2所示的傳感器陣列。

圖1 局部放電特高頻無線傳感器結(jié)構(gòu)

圖2 傳感器陣列示意圖

在局部放電測向之前，需對特高頻無線傳感器陣列建立接收信號模型。以特高頻傳感器陣列為圓心，在傳感器陣列外圍一圈平均劃分18等份，選取18個測試點，入射方位角◆設(shè)為10°～350°，每個點方位角相差20°。

圖3 無線傳感器陣列的天線接收信號模型

利用標準放電源在每個點上進行多次放電，對每個傳感器在同一個點上接收到的多個接收信號強度功率數(shù)值取平均值，得到傳感器陣列接收功率信號數(shù)組◆。對數(shù)組◆進行歸一化處理，得到該傳感器陣列的天線接收信號模型，具體如圖3所示。

圖4 局部放電測向流程

圖5 特高頻局部放電測向系統(tǒng)實驗示意圖

圖6 現(xiàn)場實驗

整個局部放電定向過程如圖4所示，測試現(xiàn)場對局部放電進行定向時，根據(jù)采集到的局部放電接收信號強度數(shù)值，利用最大似然估計和預(yù)先建立好的特高頻天線接收信號模型來獲得測向結(jié)果。

研究人員最后通過實驗驗證該方法，測試結(jié)果表明，該方法的平均測向誤差小于7°，且成本更低、現(xiàn)場使用更加便捷。

研究人員最后指出：

• 1）利用特高頻無線傳感器陣列接收信號強度功率和最大似然估計的局部放電測向方法可實現(xiàn)對局部放電源的測向，實驗室環(huán)境測試表明其精度與傳統(tǒng)時差法類似。
• 2）對局部放電特高頻RSSI數(shù)據(jù)的最大似然估計分析充分利用了特高頻監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性及累積效應(yīng)，可有效地給出局部放電源的測向結(jié)果。而插值和聚類分析的應(yīng)用進一步提高了測向精度。
• 3）后續(xù)工作中將重點開展該系統(tǒng)的現(xiàn)場測試及多源局部放電源定向功能等工作。

以上研究成果發(fā)表在2020年第12期《電工技術(shù)學(xué)報》，論文標題為“基于接收信號強度功率和最大似然估計的特高頻局部放電測向方法”，作者為吳凡、羅林根、王輝、盛戈皞、江秀臣。