一种局部放电检测方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本申请涉及电力设备，更具体地说，涉及一种局部放电检测方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、pd （partial discharges, 局部放电）是高压电气设备中常见的故障特征，常发生在电气绝缘材料中的微小缺陷或空隙处。pd的长期存在会导致绝缘材料逐渐劣化，从而最终引发重大故障甚至设备损毁。因此，通过利用pd信息识别高压电气设备的绝缘薄弱点，可以使运维人员能够及时采取维修措施，以避免系统发生意外故障。

2、现有的高压电气设备pd检测方法主要基于声发射的pd检测方法，在放电过程中由于分子的撞击导致绝缘材料微小的断裂、油中气泡产生和爆裂，同时产生的相应的瞬间应力波，即声发射现象，该现象可通过部署在变压器外壳的声发射传感器获取到，该方法具有高灵敏度高、抗电气干扰和定位准确的优势。

3、对于高压电气设备中局部放电检测仪器所采集的放电信号，这些信号包含了放电的幅值、相位以及时间等关键信息，目前最常用的分析方法是prpd（phase resolvedpartial discharge，相位分辨的局部放电）图谱。在prpd图谱中，放电事件的幅值通常用垂直坐标（y轴）表示，而放电事件的相位角则用水平坐标（x轴）表示，通过在坐标系中绘制点图，可以直观地展示出整个交流周期内的放电活动情况，可以帮助我们识别和分析不同类型的局部放电缺陷。但在实际测量中，噪声是不可避免的。鉴于prpd图谱对噪声的敏感性可能导致在放电信号较弱时，放电事件的检测和分析变得困难。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种局部放电检测方法、装置、电子设备和存储介质，用于解决在进行prpd图谱分析中，因为其对噪声的敏感性导致难以检测较弱放电信号的问题。

2、为了实现上述目的，现提出的方案如下：

3、一种局部放电检测方法，应用于电子设备，所述局部放电检测方法包括步骤：

4、对待检测的高压电气设备局部放电产生的声学信号进行采集，得到声学数据；

5、基于所述声学数据，通过高通滤波提取高频声学信号，并计算所述高频声学信号的能量包络的功率谱密度；

6、基于所述功率谱密度在特定频率上的能量分布识别所述高压电气设备的放电类型。

7、可选的，所述对待检测的高压电气设备局部放电产生的声学信号进行采集，得到声学数据，包括步骤：

8、基于固定采样频率对所述声学信号进行声学采样，得到所述声学数据。

9、可选的，所述基于所述声学数据，通过高通滤波提取高频声学信号，并计算所述高频声学信号的能量包络的功率谱密度，包括步骤：

10、对所述声学数据进行高通滤波处理，得到高频声学信号。

11、计算所述高频声学信号的能量包络；

12、对所述能量包络进行功率谱密度估计，得到所述功率谱密度。

13、可选的，所述对所述声学数据进行高通滤波处理，得到高频声学信号，包括步骤：

14、对所述声学数据进行傅里叶变换处理；

15、对经过傅里叶变换的声学数据进行高通滤波处理；

16、对经过高通滤波处理的声学数据进行傅里叶逆变换处理，得到所述高频声学信号。

17、可选的，所述对所述能量包络进行功率谱密度估计，得到所述功率谱密度，包括步骤：

18、基于如下公式进行计算，得到所述功率谱密度：

19、

20、其中，为功率谱密度估计算子, 为所述能量包络，为所述能量包络的频率。

21、可选的，所述特定频率包括电网基波频率和所述电网基波频率的倍频。

22、可选的，所述基于所述功率谱密度在特定频率上的能量分布识别所述高压电气设备的放电类型，包括步骤：

23、当所述功率谱密度在所述电网基波频率处不存在峰值或最大值，且所述功率谱密度在所述电网基波频率的倍频处不存在峰值或最大值，则确定所述高压电气设备处于正常工作状态；

24、当所述功率谱密度仅在所述电网基波频率的倍频处存在峰值或最大值，则确定所述高压电气设备发生悬浮放电或沿面放电；

25、当所述功率谱密度在所述电网基波频率处存在峰值或最大值，且在所述电网基波频率的倍频处存在峰值或最大值，则确定所述高压电气设备发生电晕放电。

26、一种局部放电检测装置，应用于电子设备，所述局部放电检测装置包括：

27、信号采集模块，被配置为对待检测的高压电气设备局部放电产生的声学信号进行采集，得到声学数据；

28、信号处理模块，被配置为基于所述声学数据，通过高通滤波提取高频声学信号，并计算所述高频声学信号的能量包络的功率谱密度；

29、放电识别模块，被配置为基于所述功率谱密度在特定频率上的能量分布识别所述高压电气设备的放电类型。

30、一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

31、所述存储器用于存储计算机程序或指令；

32、所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如上所述的局部放电检测方法。

33、一种计算机可读的存储介质，应用于电子设备，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序能够被所述电子设备执行，从而使所述电子设备能够实现如上所述的局部放电检测方法。

34、从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种局部放电检测方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置应用于电子设备，具体为对待检测的高压电气设备局部放电产生的声学信号进行采集，得到声学数据；基于声学数据，通过高通滤波提取高频声学信号，并计算高频声学信号的能量包络的功率谱密度；基于能量包络的功率谱密度在特定频率上的能量分布识别高压电气设备的放电类型。本方案对外部噪声干扰具有鲁棒性，从而能够解决传统的基于声发射的局部放电检测方法（如prpd图谱分析），因为对噪声敏感导致难以检测较弱放电信号的问题。

技术特征：

1.一种局部放电检测方法，应用于电子设备，其特征在于，所述局部放电检测方法包括步骤：

2.如权利要求1所述的局部放电检测方法，其特征在于，所述对待检测的高压电气设备局部放电产生的声学信号进行采集，得到声学数据，包括步骤：

3.如权利要求1所述的局部放电检测方法，其特征在于，所述基于所述声学数据，通过高通滤波提取高频声学信号，并计算所述高频声学信号的能量包络的功率谱密度，包括步骤：

4.如权利要求3所述的局部放电检测方法，其特征在于，所述对所述声学数据进行高通滤波处理，得到高频声学信号，包括步骤：

5.如权利要求3所述的局部放电检测方法，其特征在于，所述对所述能量包络进行功率谱密度估计，得到所述功率谱密度，包括步骤：

6.如权利要求1所述的局部放电检测方法，其特征在于，所述特定频率包括电网基波频率和所述电网基波频率的倍频。

7.如权利要求6所述的局部放电检测方法，其特征在于，所述基于所述功率谱密度在特定频率上的能量分布识别所述高压电气设备的放电类型，包括步骤：

8.一种局部放电检测装置，应用于电子设备，其特征在于，所述局部放电检测装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

10.一种计算机可读的存储介质，应用于电子设备，其特征在于，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序能够被所述电子设备执行，从而使所述电子设备能够实现如权利要求1~7任一项所述的局部放电检测方法。

技术总结
本申请公开了一种局部放电检测方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置应用于电子设备，具体为对待检测的高压电气设备局部放电产生的声学信号进行采集，得到声学数据；基于声学数据，通过高通滤波提取高频声学信号，并计算高频声学信号的能量包络的功率谱密度；基于该能量包络的功率谱密度在特定频率上的能量分布识别高压电气设备的放电类型。本方案对外部噪声干扰具有鲁棒性，有效克服了传统基于声发射技术的局部放电检测方法（如PRPD图谱分析）存在的噪声敏感性问题，从而显著提升了对微弱放电信号的检测能力。

技术研发人员：王鑫,涂万里,黄毅伟,史超
受保护的技术使用者：北京谛声科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2