本發明專利技術提供了一種局部放電檢測儀性能評估系統，包括：局部放電圖譜數據庫，用于作為所述局部放電脈沖序列生成器仿真輸出放電圖譜的參考源；局部放電脈沖序列生成器，用于根據所述局部放電圖譜數據庫中的圖譜，以局部放電脈沖序列方式輸出放電圖譜；觸發電路，用于產生輸出同步信號，其中，所述同步信號為所述放電圖譜每周期輸出的觸發。本發明專利技術可以產生不同類型的局部放電脈沖序列，包括基本的可編程校準脈沖序列到對不同絕緣缺陷模型的局部放電圖譜的仿真，以滿足不同數字式局部放電測量儀不同標稱性能評估的要求；可用于局部放電測量儀功能驗證，以及在設計階段提高他們的性能，以減少所需的試驗測試。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及局部放電檢測儀的性能評估，具體地，涉及局部放電檢測儀性能評估系統。
技術介紹
局部放電測量是一種有效檢測高壓電氣設備絕緣缺陷的非破壞性方法。絕緣缺陷的存在會增強其周圍局部區域的電場，從而導致局部的絕緣擊穿，在該小區域中發生電荷的快速轉移。局部放電檢測通常是基于對放電過程中的電氣量或非電氣信號的評估。眾所周知，局部放電的發生可能導致絕緣的逐步惡化并最終導致絕緣失效。因此，局部放電的檢測、定位和診斷，是對高壓電氣設備絕緣狀況評估必不可少的工作。目前，局部放電測量儀器(PDMIs, Partial discharge measuring instruments)已經從早期的只能測量視在電荷量的模擬型設備發展至可執行局部放電模式識別等更多高級操作的數字化儀器。視在電荷量的大小僅能指示局部放電存在與否及其嚴重程度，而通過分析局部放電脈沖序列中各脈沖的幅值和相角分布與測試試品所加的高電壓之間的關系(PRPD-phase resolved partial discharge)或者局部放電脈沖波形的頻譜，能夠獲取更多有關引發局部放電絕緣缺陷的信息。因此，許多數字局部放電測量儀采用數字信號處理技術對采樣獲得的局部放電脈沖序列進行統計學或時頻分析，實現對局部放電類型的分類和識別，同時進行干擾排除和噪聲抑制。PDMIs的高級功能使得其應用從實驗室的離線測試擴充到了現場帶電檢測和絕緣診斷，進而又不斷提出新的功能需求。大部分傳統的局部放電校準儀只能以固定的重復頻率輸出已知放電量的電荷脈沖，可以用來校驗局放儀的線性度和極性影響等特性，可編程局部放電校準儀則可進行額外的測試，如脈沖序列響應和脈沖分辨率等標準上定義的性能，而所有上述過程只是針對所測視在電荷的校準和評估。目前，很少有標準或確定的步驟來評估性能先進的儀器。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種局部放電檢測儀性能評估系統。本專利技術在可編程局部放電校準儀基礎上，本提出了一局部放電檢測儀性能評估系統。本專利技術可以物理仿真具有真實局部放電圖譜統計特征的脈沖序列。根據本專利技術提供的一種局部放電檢測儀性能評估系統，包括:局部放電圖譜數據庫、局部放電脈沖序列生成器、觸發電路；所述局部放電圖譜數據庫，用于作為所述局部放電脈沖序列生成器仿真輸出放電圖譜的參考源；局部放電脈沖序列生成器，用于根據所述局部放電圖譜數據庫中的圖譜，以局部放電脈沖序列方式輸出放電圖譜；觸發電路，用于產生輸出同步信號，其中，所述同步信號為所述放電圖譜每周期輸出的觸發。優選地，所述局部放電圖譜數據庫中的圖譜，記錄了如下信息:-局部放電脈沖的波形信息；-局部放電測試的信息；-局部放電脈沖序列中各脈沖的特征信息。優選地，局部放電脈沖序列生成器，包括相連接的波形發生器AWG和校準的串聯電容器；波形發生器AWG用于按照如下任一種模式產生階躍電壓，并重復發送所述階躍電壓到所述校準的串聯電容器，以輸出相應的局部放電脈沖序列:-單脈沖重復模式；-脈沖序列模式；-動態序列模式；其中:在所述單脈沖重復模式中，所述波形發生器AWG產生程控階躍電壓，并將階躍電壓重復發送到所述校準的串聯電容器以輸出脈沖序列；其中，所述階躍電壓由依次的四個基本部分a)、b)、c)以及d)組成:a)初始電平段，是值為零的電壓；b)上升沿段；c)電壓維持段，連接所述上升沿段和下降沿段；d)下降沿段；在所述脈沖序列模式中，所述局部放電脈沖序列生成器所輸出脈沖的上升時間固定為1.8納秒、2.1納秒或4.8納秒，脈沖的幅值和數量以及相鄰脈沖的時間間隔和極性通過單獨定義得到或隨機生成，脈沖序列輸出單次或是按確定頻率重復或是由外同步信號觸發；在所述動態序列模式中，每個脈沖序列是由一個觸發開始，每個同步周期內的連續脈沖的脈沖幅度和時間間隔為動態設置或從文件讀取。優選地，在動態序列模式中，所述局部放電脈沖序列生成器首先從所述局部放電圖譜數據庫中讀取圖譜的脈沖序列，其中，圖譜包括脈沖振幅和相位角值；隨后將該圖譜的脈沖序列按照工頻周期分割成一組脈沖片段，每個脈沖片段對應一個工頻周期的脈沖；經編譯后的放電圖譜輸出時，每一個脈沖片段均由一個外部觸發信號觸發；輸出后等待多于I個(例如2個或3個)循環周期，再輸出下一個模擬的脈沖片段。優選地，所述觸發電路包括隔離變壓器、低通濾波器、比較器；隔離變壓器耦合市電，耦合的信號經低通濾波器后形成正弦同步信號，該正弦同步信號在比較器中與一個直流電壓比較后產生一方波信號，該方波信號的上升沿作為同步信號，即為放電圖譜每周期輸出的觸發。優選地:-局部放電脈沖的波形信息，為完整的局部放電脈沖波形，記錄波形所用的傳感器耦合電容器、高頻電流傳感器、特高頻寬天線；-局部放電測試的信息，包括圖譜測試時所加的電壓、圖譜所對應的局部放電類型、局部放電測試的環境和放電源；-局部放電脈沖序列中各脈沖的特征信息，包括各脈沖的幅值、極性、脈沖相位角或者脈沖發生的時刻、脈沖的時頻參數。與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果:1、本專利技術可以產生不同類型的局部放電脈沖序列，包括基本的可編程校準脈沖序列到對不同絕緣缺陷模型的局部放電圖譜的仿真，以滿足不同數字式PDMIs不同標稱性能評估的要求。2、本專利技術可用于PDMI功能驗證，以及在設計階段提高他們的性能，以減少所需的試驗測試。3、本專利技術對PDMI性能評價的應用顯示了其發展的潛力。本專利技術展示了其對測量儀器的一些特定的功能，如基本性能，記錄整個脈沖序列的能力，對采樣脈沖幅度和時間間隔精度，放電圖譜模式識別在局部放電信號噪聲存在條件下的有效性和雙極性檢測以及對局部放電圖譜分類，進行了測試。【附圖說明】通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:圖1為三種局部放電仿真模型產生的局放圖譜；圖2為局部放電檢測儀性能評估系統結構圖；圖3為生成階躍電壓波形圖；圖4為三個觸發周期的動態脈沖序列示例；圖5為PRPD圖譜仿真輸出B)與其數據源A)的對比；圖6為歸一化的脈沖序列電荷量和時間間隔測量結果；圖7為仿真局部放電圖譜的檢測結果。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。數字局放儀性能評估要求數字局部放電測量儀(PDMI)的主要特征是能夠存儲所獲取的局部放電時域波形或相關的特征參數，如每個局部放電脈沖的發生時間、視在電荷量、相對于所加試驗電壓的相位角。這些信息都獲取自儀器的核心部件，數字化儀(AD-analogue to digitalconvertor)，整個儀器還包括AD前的模擬信號前處理單元和數字化后處理單元組成。模擬型PDMI的特性測試完全由相關的標準中定義，對于數字式PDMI上執行的一些額外功能的測試，標準只提供了一些建議。以模擬式PDMI性能測試的程序為基礎，考慮具有附加功能的數字式PDMI的性能評估，以下測試建議應當包括在內:(I)根據IEC60270標準的基本性能測試，如線性度、脈沖分辨時間、脈沖響應、極性效應。(2)核本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種局部放電檢測儀性能評估系統，其特征在于，包括：局部放電圖譜數據庫、局部放電脈沖序列生成器、觸發電路；所述局部放電圖譜數據庫，用于作為所述局部放電脈沖序列生成器仿真輸出放電圖譜的參考源；局部放電脈沖序列生成器，用于根據所述局部放電圖譜數據庫中的圖譜，以局部放電脈沖序列方式輸出放電圖譜；觸發電路，用于產生輸出同步信號，其中，所述同步信號為所述放電圖譜每周期輸出的觸發。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡岳，江秀臣，汪劍文，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：上海;31
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