[發明專利]一種電力電纜的絕緣狀態判斷方法及系統

有效

• 申請號: 201910364836.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110045250B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 黃煜彬;杜步陽;郝嘉睿;周磊;姚雅涵;李弘毅
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種電力電纜的絕緣狀態判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)，連續2n次測量電力電纜線路的泄露電流，得到2n個測量值；n為正整數；

步驟(2)，利用2n個測量值計算n個初始基值，第k-n個初始基值為第k-n個測量值至第k個測量值的平均值，n+1≤k≤2n；

步驟(3)，獲取第2n+1個測量值，將所述n個初始基值與第2n+1個測量值進行算數平均，得到第2n+1個測量值對應的算數平均結果；將所述n個初始基值中排序靠后的n-1個基值和第2n+1個測量值對應的算數平均結果作為第2n+2個測量值的n個初始基值；依次類推，獲得后面各個測量值對應的算數平均結果，以更新得到下一個測量值對應的n個初始基值；

步驟(4)，利用各個測量值的n個初始基值中順序排在最后的兩個值進行卡爾曼濾波；

步驟(5)，將相鄰兩次卡爾曼濾波結果作為二維平面上的一個點，每條線路取多個點分兩類進行模糊聚類，以確定每條線路的絕緣狀態；

步驟(6)，根據每條線路的絕緣狀態、兩個聚類中心點距離原點的距離以及各個點的距離原點的距離確定對應的絕緣劣化概率。

2.根據權利要求1所述的電力電纜的絕緣狀態判斷方法，其特征在于，所述步驟(5)具體包括：

將相鄰兩次卡爾曼濾波得到的兩個結果分別作為二維平面的橫坐標和縱坐標，得到二維平面上的一個點；以此類推，根據多次卡爾曼濾波結果得到二維平面上的m個點；

每條線路取m個點分兩類進行模糊聚類，位于右上方一類的絕緣狀態相比位于左下方一類的絕緣狀態差，分別設為第一類絕緣狀態和第二類絕緣狀態；m為正整數。

3.根據權利要求2所述的電力電纜的絕緣狀態判斷方法，其特征在于，所述步驟(6)具體包括：

確定每個點對于兩個聚類中心點的隸屬度、第一類絕緣狀態聚類中心點距原點距離d_bad以及第二類絕緣狀態聚類中心點距原點距離d_good；

將同一條線路的聚類結果分為以下兩種情況：第一種情況為第一類絕緣狀態的所有點屬于這條線路；第二種情況為聚類結果中存在a個點到原點的距離大于d_bad；a為大于或等于1的正整數；

聚類結果為第一種情況時，初步得到該線路的絕緣劣化概率P_bad為：

其中，j表示m個點中的測量先后順序，j＝1,2,…m,U_j表示第j個點的最終隸屬度；

其中，U表示歸為第二類絕緣狀態的點對于第一類絕緣狀態的隸屬度；

聚類結果為第二情況時，初步得到該線路的絕緣劣化概率P_bad為：

其中，d_j表示到a個點中每個點到原點的距離，j表示a個點中各個點在m個點中的測量順序，d_max表示a個點到原點距離的最大值；

對每條線路的聚類結果都進行上述兩種情況的判斷，如果不屬于上述兩種情況，則其絕緣劣化概率為0；

如果d_bad和d_good滿足：d_bad≤b×d_good；其中，對于第一種情況，b取2；對于第二種情況，b取3；最終得到該線路絕緣劣化概率為：P_bad'＝C×P_bad

其中，

4.根據權利要求1至3任一項所述的電力電纜的絕緣狀態判斷方法，其特征在于，所述步驟(4)具體包括：

其中各個測量值的n個初始基值具體為：對于第2n+1個測量值，其n個初始基值為步驟(2)得到的n個初始基值；對于第2n+2個測量值，其n個初始基值為步驟(2)得到的n個初始基值中排序靠后的n-1個基值和第2n+1個測量值對應的算數平均結果；對于第2n+3個測量值，其n個初始基值為第2n+2個測量值對于的算數平均結果和第2n+2個測量值的n個初始基值中排序靠后的n-1個基值；以此類推。