基于超高頻法的GIS局放在線監(jiān)測(cè)軟件的設(shè)計(jì)與研發(fā)的中期報(bào)告

基于超高頻法的GIS局放在線監(jiān)測(cè)軟件的設(shè)計(jì)與研發(fā)的中期報(bào)告一、需求分析GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）是電力系統(tǒng)重要的高壓開關(guān)設(shè)備。在運(yùn)行過程中，由于各種原因，設(shè)備內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，這些局部放電現(xiàn)象不僅會(huì)加速設(shè)備內(nèi)部灰塵、氧化物等污染物的生成，也會(huì)對(duì)人員和設(shè)備安全產(chǎn)生影響。因此，對(duì)GIS局放在線監(jiān)測(cè)軟件的需求越來越強(qiáng)烈。目前，隨著無線通訊技術(shù)與超高頻技術(shù)的發(fā)展，超高頻檢測(cè)技術(shù)成為GIS局放監(jiān)測(cè)的主流。超高頻檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、無損、高精度、高靈敏度等特點(diǎn)，已經(jīng)成為GIS局放監(jiān)測(cè)的重要手段。因此，設(shè)計(jì)并開發(fā)一款基于超高頻法的GIS局放在線監(jiān)測(cè)軟件，能夠幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)GIS設(shè)備局放監(jiān)測(cè)，減少設(shè)備故障率，保障電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。此軟件需要支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、故障預(yù)警等功能。二、設(shè)計(jì)方案及實(shí)施1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基于超高頻法的GIS局放在線監(jiān)測(cè)軟件由以下模塊組成：（1）數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊：負(fù)責(zé)采集設(shè)備超高頻波形數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊。（2）數(shù)據(jù)處理與分析模塊：負(fù)責(zé)對(duì)采集到的超高頻波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，計(jì)算出設(shè)備的局部放電強(qiáng)度和故障預(yù)警等信息。（3）用戶界面模塊：提供給用戶一個(gè)友好的界面，使其能夠?qū)崟r(shí)查看設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、故障預(yù)警信息等。2.實(shí)施技術(shù)（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)采用超高頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)GIS設(shè)備內(nèi)部的高壓部件進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集超高頻波形數(shù)據(jù)。通過與GIS設(shè)備內(nèi)部超高頻信號(hào)的比對(duì)，可確定是否存在局部放電現(xiàn)象。在采集被監(jiān)測(cè)對(duì)象的信號(hào)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行濾波等預(yù)處理，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（2）數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)采集后的數(shù)據(jù)經(jīng)過必要的預(yù)處理（如濾波、降噪等），在時(shí)域和頻域上進(jìn)行分析，得出設(shè)備內(nèi)部存在的局部放電強(qiáng)度、放電次數(shù)、放電位置和故障預(yù)警等信息。同時(shí)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立特征庫，用于實(shí)現(xiàn)在線識(shí)別、分析和預(yù)警。（3）用戶界面技術(shù)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、故障預(yù)警等信息，同時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，以簡(jiǎn)化用戶分析數(shù)據(jù)的過程。識(shí)別異常后，及時(shí)通過軟件報(bào)警、短信或郵件等方式通知用戶，并提出相應(yīng)的解決方案。三、預(yù)期成果該軟件基于超高頻法對(duì)GIS局放進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來分析數(shù)據(jù)，將保障電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。預(yù)期實(shí)現(xiàn)的軟件功能包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、故障預(yù)警等。四、中期工作總結(jié)在需求分析的基礎(chǔ)上，我們團(tuán)隊(duì)開展了相關(guān)技術(shù)的研究和調(diào)研，確定了基于超高頻法的GIS局放在線監(jiān)測(cè)軟件的設(shè)計(jì)方案。我們完成了以下工作：1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，確定了應(yīng)包含的數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理與分析模塊、用戶界面模塊。2.就數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)踐，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了必要的預(yù)處理。3.就數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行初步探索，建立了機(jī)器學(xué)習(xí)的特征庫，以實(shí)現(xiàn)在線識(shí)別、分析和預(yù)警。4.初步搭建了用戶界面模塊，提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、故障預(yù)警信息的可視化展示。