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【 RIGOL】客户案例 | 精准模拟局部放电，守护电网安全
电力对于现代经济社会的运行有着至关重要的作用。电力是社会基础工程的核心部分，它贯穿了工业生产的每一个环节，支持着各行各业的发展。而电网的安全运行成为了这种经济社会发展的保障。电网的故障或停电不仅会打乱人们的正常生活，还会使生产、交通和服务等经济社会领域陷入瘫痪，导致经济损失、社会不安和国家利益受损。例如，2003年美国东北部停电事件的发生，让近5000万人受到影响，导致美国国内生产总值损失高达60亿美元。 
测试原理
电力电缆绝缘系统所使用的固体和液体绝缘材料可以耐受的电场强度超过了电缆本身及其他高压设备的正常运行场强。因此，电缆的绝缘中存在气隙或尖端凸起（相当于耐受较低的起始场强的缺陷），极易引起局部放电。
本案例中，客户通过使用任意波形发生器DG70004还原收集到的放电信号的时序与幅度，从而还原出其放电幅值、相位、重复率的特性图谱（φ-q-n 三维谱图），以此加强对电缆状态的直观判断。
测试挑战
1.数据量极大
脉冲次数是局部放电测试中一项重.要指标。它指的是在规定时间内，局部放电脉冲超过设定阈值的次数，反映了放电的频率。根据客户测试周期数不同，需要还原的的脉冲数量在几千个到十万个不等。如此多的波形数量，如果使用传统 u 盘或程序数据下发的方式导入波形，不仅导入速度慢，还有可能在波形导入过程中漏失部分波形，最.终导致序列无法正确组合。
3.脉冲幅度不一
局部放电信号的幅度是判断其脉冲次数与放电重复率的一个关键指标。局部放电信号处理中，阈值的应用主要体现在信号降噪和干扰抑制方面。可以根据不同的算法，如HHTMDL自适应阈值算法等，去确定相应的阈值，以实现对噪声的抑制。
解决方案
DG70004可以通过FTP的方式把文件从电脑导入到机器内部存储空间，从而快速地调用不同的波表组成对应的序列输出。在导入文件中，借用软件filezilla可以实现稳定的、大规模的波表文件落盘。除此之外，新版固件版本引入k系数，通过配置系数控制波形幅度，不再需要预先建立大量的波表。
DG70004可以通过复杂序列的方式实现周期性触发，输出具有特定时间间隔的脉冲串信号。具体实现方式如下：
a. 把内存中的波表按确定顺序导入序列中；
b. 把每个触发周期中的第一个信号等待动作设置为外触发；
需要注意的是，在设置外触发之后，要设置对应触发通道的触发电平，否则可能无法正常触发。
c. 在脉冲间加入一个最小持续时间的零电平，通过设置不同的循环周期实现；
3. 通过针对浮点数转化成范围值做归一化
a. 按照垂直分辨率的归一值进行波表的编辑。DG70004可以在-32768~32767 的范围内进行波表的编辑。实际输出会按照设置的输出值乘以波表点值与归一化范围的比值。
4. 优化
指令示例:STOR:DATA:FIL:IMP <波形 1 名称>,<波形 1 的幅度系数>,<波形 2 名称>,<波形 2 的幅度系数>,<....>,<通道号>
小结
通过DG70004加上复杂序列的选件就可以实现对局部放电信号的时序波形模拟重现，完成对其φ-q-n三维谱图的构建与分析。除了局部放电信号以外，其他的如雷达接收信号等具备时序要求的信号也可以通过相同的方式实现模拟重现，对于该类信号的分析提供了方便。
仪器支持
DG70000系列任意波形发生器是业界领先的高性能任意波形发生器，独创SiFi III技术平台和 Android 操作系统，具有采样率精确可调、输出逐点生成任意波、不失真的还原信号细节等优势。DG70000系列任意波形发生器立足客户，支持多种切合实际应用的功能，例如创建高级序列可以满足用户自定义复杂波形，而多通道高精度同步、高带宽低抖动的波形输出，可满足用户在多种工业和通信领域的应用。
产品特点：
■ 最高12Gsa/s采样率
■ 2GHz模拟带宽
■ 16bit垂直分辨率
■ 1.5Gpts的任意波长度
■ 直接生成载波高达5GHz的信号
■ -70dBc无杂散动态范围
