[發明專利]用于單芯電纜故障定位的排查方法

在審

• 申請號: 202010523368.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111736035A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 田二偉;黃劍;周金邢;鄭曄
• 申請（專利權）人: 國網浙江諸暨市供電有限公司;國網浙江省電力有限公司紹興供電公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明涉及用于單芯電纜故障定位的排查方法，屬于電力故障排查技術領域。本發明包括如下步驟：在電纜出現故障時，采用Karenbauer變換對電纜的三相暫態參數進行解耦運算，得到線模行波信號L；對線模行波信號L進行差分和變換DTS運算，獲得差分和信號D，并定位差分和信號D中的奇異點；對差分和信號D進行SVD降噪處理，并獲得降噪后的差分和信號D；采用通用閾值法對降噪后的差分和信號D進行閾值量化處理，量化后獲得線模行波信號L首波奇異點時刻；根據獲得的線模行波信號L首波奇異點時刻，采用雙端行波定位方法，分別計算出故障點F距離電纜兩端點的長度。本發明提出的方法具有較強的抗噪能力且定位精度較高，能夠滿足實際工程需要。

技術領域

本發明屬于電力故障排查技術領域，尤其是涉及用于單芯電纜故障定位的排查方法。

背景技術

電力電纜因其安全、可靠、維護工作量小、通信容量大、使用壽命長、敷設方式美觀等優點，逐步在電力系統中得到廣泛應用，特別在用電需求量大、供電質量要求高、交通擁堵的城市電網中電纜化程度不斷提高。雖電力電纜較架空線故障幾率低，但因其一般埋于地下，故障后位于盲區，如何快速、準確、經濟地定位電纜故障，對電纜線路運行維護、故障解除、保證電網持續可靠供電具有重要意義。

目前對于電力電纜故障測距的方法有很多，但是很多還處于研究階段，20世紀70年代到21世紀初，國外學者先后采用過電橋法、低壓脈沖反射法、直流分量法、電橋法、電介質損耗法以及二次脈沖法等方法對電纜故障的進行診斷監測，但是檢測精度差強人意。

現有電纜在線故障定位方法按原理可分為行波法和阻抗法。行波法因其不受故障類型、線路長度和過渡電阻等因素影響在電纜故障定位中得到廣泛應用，行波法定位的關鍵是精確檢測出行波的奇異點。目前常用的奇異點檢測法有小波變換(WT)、希爾伯特黃變換(HHT)和變分模態分解(VMD)等方法。WT的困難在于小波基函數選擇且其會影響Lipschitz指數相同信號的奇異點檢測效果，從而影響定位精度。HHT通過經驗模態分解(EMD)將信號分為固有模態函數(IMF)，但EMD易造成模態混疊現象，導致奇異點檢測失敗。VMD雖克服了模態混疊，但檢測的奇異點位置在不同的分解層下會發生偏移。此外，電力電纜運行情況復雜且考慮到采集裝置存在固有缺陷、傳輸通道易受外界環境干擾等因素，故實際采集的行波信號會不可避免的引入噪聲，會嚴重影響奇異點的檢測。

因此，設計一種具有較強的抗噪能力且定位精度較高的用于單芯電纜故障定位的排查方法，就顯得十分必要。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中，由于電力電纜運行情況復雜且考慮到排查故障裝置存在固有缺陷、傳輸通道易受外界環境干擾等因素，現有的電纜在線故障定位方法在實際采集的行波信號會不可避免的引入噪聲，會嚴重影響檢測精度的問題，提供了一種具有抗噪能力且定位精度高的用于單芯電纜故障定位的排查方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于單芯電纜故障定位的排查方法，包括如下步驟：

步驟一，在電纜出現故障時，采用Karenbauer變換對電纜的三相暫態參數進行解耦運算，得到線模行波信號L；

步驟二，對線模行波信號L進行差分和變換DTS運算，獲得差分和信號D，并定位差分和信號D中的奇異點；

步驟三，對差分和信號D進行SVD降噪處理，并獲得降噪后的差分和信號D；

步驟四，采用通用閾值法對降噪后的差分和信號D進行閾值量化處理，量化后可知差分和信號D中第一個模極大值點為首波的奇異值點位置，并獲得線模行波信號L首波奇異點時刻；

步驟五，根據獲得的線模行波信號L首波奇異點時刻，采用雙端行波定位方法，分別計算出故障點F距離電纜兩端點的長度。

可選的，步驟二中所述差分和變換DTS運算，還包括如下步驟：