例，顯示器300包括以下模塊/設(shè)備:收發(fā)器301 (TR)，用于例如經(jīng)由第二網(wǎng)絡(luò)接口模塊407與獲取和處理設(shè)備400交換數(shù)據(jù)/命令；另一處理單元302(PU);存儲(chǔ)器模塊303(Μ);顯示和接口模塊304(DYS)，諸如鍵盤和/或觸摸屏。顯示器300還允許從獲取和處理設(shè)備400接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)DS。具體地，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)DS包括局部放電振幅值A(chǔ)PDn、合成相位值Φ SYNtn以及時(shí)間戳tn。顯示器300被構(gòu)造為產(chǎn)生相位分解圖案，在該相位分解圖案中，任何局部放電振幅值A(chǔ)pdJ^適當(dāng)合成的同步信號(hào)SsynJ^相位值Φ SYNtn相關(guān)聯(lián)，該適當(dāng)合成的同步信號(hào)與AC電壓Vac同步。
[0084]作為例子，顯示器300(作為例子，配備有⑶1(圖形用戶接口))允許顯示這種相位分解圖案，其中對(duì)每個(gè)局部放電脈沖的最大振幅相對(duì)于對(duì)應(yīng)的相位值進(jìn)行繪圖。根據(jù)另一例子，顯示器300可以被包括在獲取和處理設(shè)備400中，并且在處理單元412的控制下進(jìn)行操作。
[0085]根據(jù)特定實(shí)施例，可以采用多個(gè)同步檢測(cè)裝置200和多個(gè)局部放電獲取和可視化裝置500來(lái)監(jiān)視特定區(qū)域，并且網(wǎng)絡(luò)NTW可以用于確定所述可用裝置的地點(diǎn)，即檢索描述所述可用裝置的位置、連接類型、能力和網(wǎng)絡(luò)地址的列表，從而請(qǐng)求數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)拈_始。對(duì)可用裝置的管理可以由中央服務(wù)器處理。申請(qǐng)人觀察到，電網(wǎng)中的AC電壓的相位在一定的地理區(qū)域上(多達(dá)數(shù)十或數(shù)千千米)幾乎是恒定的，但是可能沿著更寬的區(qū)域(地區(qū)、國(guó)家等)輕微變化。一種方便的方法可以是建立在寬地理區(qū)域上分布的固定同步檢測(cè)裝置200的網(wǎng)絡(luò)。以這種方式，對(duì)于位置中的每個(gè)局部放電獲取和可視化裝置500，將存在可用的基本接近的相位數(shù)據(jù)以供重構(gòu)同步相位。
[0086]現(xiàn)在描述局部放電檢測(cè)系統(tǒng)1000的操作方法的特定例子。同步檢測(cè)裝置200以及局部放電獲取和可視化裝置500可以同時(shí)被激活。傳感器模塊201(圖1)檢測(cè)與包括到第二電氣對(duì)象103中的電線中的一個(gè)或多個(gè)電線相關(guān)聯(lián)的AC電壓Vac。采樣設(shè)備203從檢測(cè)到的AC電壓Vac產(chǎn)生檢測(cè)到的電壓相位的檢測(cè)到的同步相位值φΑαη的列表。保持與外部時(shí)間參考源800同步的第一本地時(shí)鐘205產(chǎn)生時(shí)間戳tn。檢測(cè)到的同步相位值ΦΑαη的列表和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳tn被存儲(chǔ)在第一本地存儲(chǔ)模塊206中，以用于將來(lái)查找或用于沿著網(wǎng)絡(luò)NTW傳輸從而形成通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)接口模塊207發(fā)送給獲取和可視化裝置500的數(shù)據(jù)流DT-STR。
[0087]優(yōu)選地，網(wǎng)絡(luò)NTW實(shí)現(xiàn)的流式傳輸技術(shù)(其是單向的、連續(xù)的且時(shí)間上通常規(guī)則的數(shù)據(jù)傳輸)顯示了延遲<ls，并且因此使得實(shí)時(shí)同步操作成為可能。術(shù)語(yǔ)“實(shí)時(shí)同步操作”意味著在執(zhí)行對(duì)局部放電脈沖的測(cè)量的同時(shí)對(duì)局部放電圖案進(jìn)行繪圖是可能的。
[0088]沿著網(wǎng)絡(luò)NTW傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流DT-STR被獲取和處理設(shè)備400的第二網(wǎng)絡(luò)接口模塊407接收，并且檢測(cè)到的同步相位值Φ ACtn的列表和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳^被存儲(chǔ)在第二本地存儲(chǔ)模塊406中，以供獲取設(shè)備403和/或受控頻率合成器405使用。參考獲取和處理設(shè)備400，局部放電傳感器401(圖2)檢測(cè)放電氣信號(hào)Sd，并將其轉(zhuǎn)換成接收到的電氣信號(hào)Sin，接收模塊402對(duì)接收到的電氣信號(hào)Sin進(jìn)行濾波和放大，從而獲得要供應(yīng)給獲取設(shè)備403的第一局部放電氣信號(hào)Spdi，獲取設(shè)備403提供轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)DTA。
[0089]將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)DTA發(fā)送給數(shù)字處理模塊411，并且觸發(fā)器模塊414在轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)DTA當(dāng)中選擇大于閾值水平的局部放電振幅值A(chǔ)PDn的列表，并允許它們存儲(chǔ)在第二本地存儲(chǔ)模塊406中。所選擇的局部放電振幅值A(chǔ)pDn表不局部放電電磁脈沖信號(hào)Sd的振幅值。此外，第二本地時(shí)鐘404可以提供時(shí)間戳值tn，每一個(gè)時(shí)間戳值與可以存儲(chǔ)在第二本地存儲(chǔ)模塊406中的對(duì)應(yīng)的振幅值A(chǔ)pdJS關(guān)聯(lián)。
[0090]受控頻率合成器405(圖3)接收檢測(cè)到的同步相位值φΑαη和時(shí)間戳1，生成合成的同步信號(hào)Ssyn，并提供合成的相位值Φ5γΝ?η。具體地，在當(dāng)前時(shí)間t，受控頻率合成器405的輸入端13接收具有過(guò)去時(shí)間戳k的檢測(cè)到的同步相位值Φ a叫。同步檢測(cè)裝置200在時(shí)間處生成的檢測(cè)到的同步相位值Φ A叫在時(shí)間^(其中即由于沿網(wǎng)絡(luò)NTW的傳輸造成的延遲之后)到達(dá)了受控頻率合成器405。
[0091]要注意的是，與同步檢測(cè)裝置200與獲取和處理設(shè)備400之間的沿著網(wǎng)絡(luò)NTW的連接相關(guān)聯(lián)的延遲，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)分組來(lái)說(shuō)可能是不可預(yù)測(cè)的且非恒定的，這或者是由于結(jié)構(gòu)化原因(傳播延遲、路由等)或者是由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(流控算法的使用，例如TPC/IP)。這種延遲可能比AC電壓Vac的周期大多達(dá)一個(gè)或兩個(gè)數(shù)量級(jí)(即多達(dá)數(shù)秒)，這種延遲阻止了將進(jìn)入數(shù)據(jù)直接用于同步和實(shí)時(shí)操作，這或者是因?yàn)閿?shù)據(jù)(例如，檢測(cè)到的相位值Φα叫)在它到達(dá)獲取和處理設(shè)備400時(shí)已經(jīng)是“舊的”(表示位于過(guò)去的百分之幾秒的時(shí)刻)，或者是因?yàn)閿?shù)據(jù)的延遲是不可預(yù)測(cè)的。
[0092]參考受控頻率合成器405，在當(dāng)前時(shí)間t，相位時(shí)間移位器12在其輸入端處接收與過(guò)去時(shí)間值tj相對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，并因此其在合成相位值Φ SYNtn當(dāng)中選擇在所述過(guò)去時(shí)間值tj處生成的過(guò)去的合成相位值Φ SYNtj，并將選擇的所述過(guò)去的合成相位值Φ SYNtj作為比較值提供給相位比較器9。相位比較器9計(jì)算在過(guò)去時(shí)間tj處檢測(cè)檢測(cè)到的相位值Φ ACtj與在相同的過(guò)去時(shí)間tj處生成的過(guò)去的合成相位值Φ SYNtj之間的差值，并生成當(dāng)前時(shí)間ti的對(duì)應(yīng)的誤差相位值ε?:
[0093]Ei= Φ SYNtj-Φ ACtj (I)
[0094]所計(jì)算的誤差相位值￡1在由濾波器模塊10執(zhí)行濾波之后被供應(yīng)給振蕩器11，以調(diào)節(jié)所生成的合成相位值Φ SYNtn。圖5a示出了受控頻率合成器405對(duì)合成同步信號(hào)Ssyn所執(zhí)行的相位調(diào)節(jié)的例子。更詳細(xì)地，在圖5a中示出了合成同步信號(hào)Ssyn的趨勢(shì)、對(duì)應(yīng)的檢測(cè)到的相位值(i>ACtn以及局部放電脈沖H)的行為。在第三過(guò)去時(shí)刻t = _0.25處，按照公式(I)中那樣計(jì)算出第三誤差ε3，在第二過(guò)去時(shí)刻t = _0.11處，計(jì)算出比第三誤差ε3小的第二相位誤差ε2;在第一過(guò)去時(shí)刻t = _0.004以及在當(dāng)前時(shí)刻t = 0處，相位誤差為零。
[0095]參考所描述的方法，觀察到在不需要估計(jì)與網(wǎng)絡(luò)NTW相關(guān)聯(lián)的任何固定延遲的情況下已經(jīng)計(jì)算出誤差相位值。還注意到，由于AC電壓Vac的頻率的相對(duì)高的穩(wěn)定性，即使每秒從同步檢測(cè)裝置200向獲取和處理設(shè)備400發(fā)送少數(shù)幾個(gè)數(shù)據(jù)值Φ ACtn、tn，這也足以確保AC電壓Vac與振蕩器11之間的良好相位同步:這允許降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)NTW上的數(shù)據(jù)流的要求(帶寬、延遲、完整性、規(guī)則性等)，并允許以低質(zhì)量或低成本的網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行操作(或者有利地利用低質(zhì)量或低成本的網(wǎng)絡(luò)連接)。作為例子，網(wǎng)絡(luò)NTW可以是具有減小的帶(例如，56kbps)以及若干秒的延遲的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。因此，通過(guò)將振蕩器11用作同步源，一旦獲取到局部放電脈沖(即，振幅值A(chǔ)PDn)，就立即知道局部放電脈沖相關(guān)聯(lián)的相位(S卩，合成的相位值Φ5Υ_)，而獨(dú)立于任何網(wǎng)絡(luò)或處理延遲。具體地，在時(shí)間戳^下獲取的振幅值A(chǔ)pd1與在相同的時(shí)間戳t下生成的合成相位值Φ SYNti相關(guān)聯(lián)。振幅值A(chǔ)pDn和對(duì)應(yīng)的合成相位值Φ SYNtn的列表被傳輸?shù)斤@示器300。顯示器300的另一處理單元302對(duì)表示對(duì)應(yīng)的合成相位值Φ SYNtn處的振幅值A(chǔ)PDn的圖在顯示和接口模塊304上的可視化進(jìn)行管理，作為例子如圖6所示?？梢詫?shí)時(shí)地(S卩，與振幅值A(chǔ)PDn的獲取同時(shí))進(jìn)行這種可視化。根據(jù)另一實(shí)施例，不實(shí)時(shí)地執(zhí)行可視化:例如，可以將振幅值A(chǔ)pdJ^列表與對(duì)應(yīng)的檢測(cè)到的同步相位值Φ ACtn和時(shí)間戳^ 一起存儲(chǔ)在本地存儲(chǔ)模塊206中或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器模塊303中。隨后(例如，在2-5秒之后)，可以根據(jù)公式(I)使用這些存儲(chǔ)的值來(lái)計(jì)算誤差相位值^，對(duì)振蕩器11所產(chǎn)生的生成的合成相位值Φ SYNtn進(jìn)行調(diào)節(jié)，以允許表示對(duì)應(yīng)的合成相位值Φ SYNtn處的振幅值六咖的圖在顯示和接口模塊304上的可視化。
[0096]可以觀察到，根據(jù)對(duì)于受控頻率合成器405的使用額外的功能，獲取和處理設(shè)備400所接收的AC電壓V/^的振幅采樣值A(chǔ)ACtn、檢測(cè)到的相位值Φ ACtn和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳^可以被存儲(chǔ)在第二本地存儲(chǔ)模塊406中，以用于振幅值A(chǔ)PDn的后驗(yàn)再同步。根據(jù)該例子，另一處理單元302計(jì)算正弦曲線Sint(圖5b)，在以每個(gè)脈沖時(shí)間戳為中心的時(shí)間窗TW(例如，小于5秒)中插值一定數(shù)量的AC電壓Vac采樣，并隨后從該計(jì)算出來(lái)的正弦曲線中獲得脈沖角度，即相位值。這種附加的方法需要獲取在每個(gè)局部放電脈沖之前以及之后的一定數(shù)量的采樣，因此它不太適合于快速實(shí)時(shí)操作。根據(jù)這種附加的方法，只考慮在給出最佳插值結(jié)果的PD脈沖周圍的AC采樣來(lái)計(jì)算單個(gè)的插值正弦曲線，這是因?yàn)殡娋W(wǎng)頻率可能具有短的時(shí)間偏差，但維持非常規(guī)則的平均頻率(因此不能從長(zhǎng)時(shí)間的平均中推導(dǎo)出即時(shí)偏差)。
[0097]申請(qǐng)人已經(jīng)測(cè)試了使用兩個(gè)同樣的板來(lái)生成同步時(shí)間戳的可能性，該兩個(gè)同樣的板用于實(shí)現(xiàn)第一本地時(shí)鐘205和第二本地時(shí)鐘404。已經(jīng)在FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)上實(shí)現(xiàn)了每個(gè)時(shí)鐘電路，并且用石英振蕩器所生成的50MHz的時(shí)鐘(與20ns速率的快計(jì)數(shù)器的增量相對(duì)應(yīng))對(duì)每個(gè)時(shí)鐘電路進(jìn)行了測(cè)試。快計(jì)數(shù)器的溢出(并且因此再次)被設(shè)置為50，000，
000。這兩個(gè)同樣的板被一起啟動(dòng)