基于图像处理技术的电力设备局部放电紫外成像检测

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1、网络出版时间：2013-04-1115:37网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1401.TM.20130411.1537.009.html第41卷第8期电力系统保护与控制Vol.41No.82013年4月16日PowerSystemProtectionandControlApr.16,2013基于图像处理技术的电力设备局部放电紫外成像检测金立军，陈俊佑，张文豪，闫书佳(同济大学电子与信息工程学院，上海201804)摘要：为对电力设备局部放电进行高效、准确、安全的在线监测，提出紫外成像检测法。分析了电力设备局部放电紫外成像原理，针对成像设

2、备捕捉到的紫外图像和可见光图像，经研究提出中值滤波改进算法作为图像预处理算法，小波变换法为两者的融合算法。根据紫外图像特点，选用Canny边缘检测算法，在融合后的图像中准确判断出电力设备的放电程度和放电位置。试验结果表明该方法准确率高，可实现对局部放电的快速判断和定位，具有较高的实用价值。关键词：局部放电；紫外检测；电力设备；图像融合；边缘检测PartialdischargedetectionofpowerequipmentbyultravioletimagingbasedonimageprocessingtechnologyJINLi-jun,CHENJun-you,ZHANGWen

3、-hao,YANShu-jia(CollegeofElectronicandInformationEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China)Abstract:Toachieveefficient,accurateandsafedetectionforpartialdischargeofpowerequipment,ultravioletdetectionisproposed.TheprincipleofUVimagingisanalyzed.TodealwiththeUVimageandvisiblelightimagecapt

4、uredbyimagingdevice,theimprovedmedianfilteralgorithmisproposedforimagepreprocessing,andwavelettransformmethodforimagefusion.BasedonthefeatureofUVimage,Cannyedgedetectionalgorithmisusedtodetectthelevelofdischargeandlocationthroughthefusionimage.Experimentalresultsshowthatthismethodhasahighaccurac

5、y,anditcanachievequickdeterminationandlocating,withahighpracticalvalue.ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51177109).Keywords:partialdischarge;UVdetection;powerequipment;imagefusion;edgedetection中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674-3415(2013)08-0043-06备表面局部放电、电晕放电、绝缘状态等，并能与0引言红

6、外热成像技术形成有效互补，提高对电力设备检随着社会的进步，电力系统也在快速发展，电测的快速性和准确性。网电压等级越来越高，覆盖范围越来越广，电力设1紫外成像检测原理备的安全可靠运行也越来越重要。由于电力设备一般都处于室外，不可避免地会产生绝缘损坏、老化高压设备发生电离放电时，会辐射出一系列不等现象，局部放电也会随之产生。局部放电能加快同波长的电磁波。紫外线的波长范围为100~400对电力设备绝缘的破坏，降低绝缘寿命，严重影响nm，阳光中也含有紫外线，但由于臭氧层的吸收，设备的安全运行。局部放电发生的同时会辐射出光最终到达地球的紫外线波长都在280nm以上，低[3]波，紫外成像法正是一种

7、通过探测局部放电辐射出于280nm的区间成为日盲区。局部放电产生的紫的紫外光信号，进行电力设备在线检测与故障诊断外线波长有一部分在280nm以下，即处于日盲区[1-2]的新兴技术。利用阳光紫外线中存在的日盲区，中，可以通过检测此波段的紫外线来判断局部放电结合图像处理技术，能够清晰地将放电位置和放电状态，同时避免阳光的干扰。强度在图像中显示出来。该方法可用于检测电力设图1为紫外成像系统原理图，信号源被背景光照射后产生的混合光进入到成像设备，通过紫