应用于高压开关柜的局放超声地电特高频混合在线无损监测装置及智能运维系统

需求的背景和应用场景

高压开关柜作为电力系统中至关重要的设备之一，其稳定运行对于保障电网安全具有重大意义。然而，高压开关柜在运行过程中，由于绝缘老化、接触不良、电弧放电等原因，会产生局部放电（简称“局放”）现象。局放信号往往微弱且复杂，与故障之间的关系呈现多样化，给故障的早期发现与准确判断带来了极大挑战。传统的人工巡检方式不仅效率低下，而且难以实时捕捉局放信号，往往只能在故障发生后进行被动处理。因此，开发一种能够实时、在线、无损地监测高压开关柜局放信号，并具备智能运维功能的装置，对于提升电网的安全性和可靠性具有重要意义。本项目旨在通过融合超声波、地电波及特高频三种监测原理，实现对高压开关柜局放信号的全面、准确监测，为电网的智能化运维提供有力支持。

要解决的关键技术问题

1. 多原理融合监测技术：本项目需研发一种集超声波、地电波及特高频于一体的混合监测装置。这要求装置能够同时采集三种不同类型的局放信号，并通过合理的信号调理与处理技术，确保信号的准确性与稳定性。
2. 分类启动机制：针对局放信号的复杂性和多样性，设计一种高效的分类启动机制。该机制能够根据信号特征快速识别局放类型，并触发相应的监测通道进行深入研究，从而提高监测的针对性和准确性。
3. 线性卷积诊断算法：结合传感器原理及故障模式，开发一种线性卷积诊断算法。该算法能够利用采集到的局放信号数据，通过线性卷积运算，提取出与故障密切相关的特征信息，为故障的快速准确诊断提供有力支持。
4. 智能运维系统构建：基于监测装置采集的数据和诊断算法的结果，构建一套智能运维系统。该系统应能够实现数据的实时分析、故障预警、故障诊断及运维策略建议等功能，为高压开关柜的智能化管理提供全面解决方案。

效果要求

1. 实时监测与预警：系统能够实时监测高压开关柜的局放信号，并在发现异常时及时发出预警，为故障的早期发现和处理提供宝贵时间。
2. 准确故障诊断：通过融合多种监测原理和先进的诊断算法，系统能够准确识别并定位故障点，提高故障诊断的准确性和效率。
3. 智能化运维管理：智能运维系统能够根据监测数据和诊断结果，自动制定运维策略，减少人工干预，提高运维效率和质量。
4. 创新性与竞争优势：本项目通过融合多种监测原理和开发先进的诊断算法，实现了对高压开关柜局放信号的全面、准确监测，填补了相关领域的技术空白。同时，智能运维系统的构建也提升了电网的智能化水平，为电力行业带来了显著的竞争优势。