【电路图pd是什么意思】超高频局部放电测向新方法：误差小，成本低，应用方便。

局部放电(PD)是变电站电力设备绝缘劣化的主要表征之一。对局部放电的监测和定位是设备绝缘故障预警的重要手段。目前变电站设备的局部放电定位主要是根据特高频电磁波到达时间差法展开的。该方法需要极高的采样率和时间同步精度，设备成本较高。

因此，上海交通大学电气工程系研究员吴帆、罗凌根、王辉、成高高、姜树新于2020年在第12期《电工技术学报》上撰文，提出了基于接收信号强度功率和最大似然估计的特高频局部放电方向测量方法。实验测试结果表明，该方法的平均测向误差小于7度，成本低，现场使用更方便。

局部放电(Partial Discharge，PD)是电力设备电介质老化和绝缘性能下降的重要原因之一，因此电力设备局部放电的检测和定位是电力设备状态维护和维护的重要组成部分。现阶段局部放电检测和定位主要采用超高频(UHF)检测技术和超高频(UHF)检测技术以及超高频电磁波到达时差方法。但是，UHF到达时间差方法要求传感设备具有极高的采样率和时间同步精度，而且成本很高。

近年来，国内外学者提出了基于接收信号强度(RSSI)的局部放电定位技术。该方法具有成本低、环境适应好等优点，但有研究表明，为了对局部放电进行在线定位，需要提前建立RSSI指纹库，现场实施较多，应用难以扩大。

上海交通大学电气工程系研究人员保留了特高频检测和接收信号强度方法的优点，针对上述问题，在概率统计中采用了最大似然估计方法，提出了基于接收信号强度功率和最大似然估计的局部放电方向测量方法。

基本原理是通过特高频无线传感器阵列获取局部放电电磁波信号的功率强度数据，然后根据特高频无线传感器本身的接收信号模型，结合最大似然估计方法确定放电方向。最大似然估计以统计学的概率模型为基础，通过观察样本数据，利用系统的概率分布函数推导出符合当前状态最大概率的情况，得到测向结果。

与传统变电站局部放电UHF定位方法不同，研究人员提出的基于UHF无线传感器阵列的测向方法只需要在UHF局部放电信号检测后同时采集功率，不需要高速采样UHF信号的时域波形。

传感器结构如图1所示，在传感器上部空间放置信号处理电路，在下部空间放置印刷电路板(PCB) UHF天线。传感器下层空间的天线外部用渗透性电磁波材料封装，其余所有结构用金属屏蔽电磁信号。

特别是，研究人员将4个UHF无线传感器置于一个平台上2 ~ 2相之后，使透射性电磁波的一侧朝外，4个传感器方向各以90间隔形成图2所示的传感器阵列。

图1局部放电超高频无线传感器结构

图2传感器阵列示意图

在局部放电方向检测之前，需要UHF无线传感器阵列的接收信号模型。以UHF传感器阵列为中心，传感器阵列周围平均分为18等分，选择18个测试点，设定入射方位角10 ~ 350，每点方位角差异20。

图3无线传感器阵列的天线接收信号模型

使用标准电源，在每个点多次放电，对每个传感器在同一个点接收的多个接收信号强度功率值进行平均，使传感器阵列接收电源信号阵列。对阵列进行归一化处理，得到传感器阵列的天线接收信号模型，如图3所示。

图4局部放电测向程序

图5 特高频局部放电测向系统实验示意图

图6 现场实验

整个局部放电定向过程如图4所示，测试现场对局部放电进行定向时，根据采集到的局部放电接收信号强度数值，利用最大似然估计和预先建立好的特高频天线接收信号模型来获得测向结果。

研究人员最后通过实验验证该方法，测试结果表明，该方法的平均测向误差小于7°，且成本更低、现场使用更加便捷。

研究人员最后指出：

• 1）利用特高频无线传感器阵列接收信号强度功率和最大似然估计的局部放电测向方法可实现对局部放电源的测向，实验室环境测试表明其精度与传统时差法类似。
• 2）对局部放电特高频RSSI数据的最大似然估计分析充分利用了特高频监测数据的统计特性及累积效应，可有效地给出局部放电源的测向结果。而插值和聚类分析的应用进一步提高了测向精度。
• 3）后续工作中将重点开展该系统的现场测试及多源局部放电源定向功能等工作。

以上研究成果发表在2020年第12期《电工技术学报》，论文标题为“基于接收信号强度功率和最大似然估计的特高频局部放电测向方法”，作者为吴凡、罗林根、王辉、盛戈皞、江秀臣。