[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)電纜的故障檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011032127.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112327094A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚周飛;杜習(xí)周;王偉;張勇;王瑤瑤;吳建東;謝偉;鄭健
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

1.一種超導(dǎo)電纜的故障檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)待測超導(dǎo)電纜的長度調(diào)制入射波信號(hào)，并獲取所述入射波信號(hào)；

將所述待測超導(dǎo)電纜的一端作為信號(hào)輸入端，將所述入射波信號(hào)從所述信號(hào)輸入端輸入至所述待測超導(dǎo)電纜進(jìn)行傳播，并從此端采集包括所述入射波信號(hào)和反射波信號(hào)的入反射波信號(hào)；

將所述入射波信號(hào)從所述入反射波信號(hào)中剔除，以獲取所述反射波信號(hào)；

分別計(jì)算所述入射波信號(hào)和反射波信號(hào)的魏格納分布，獲取所述入射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果和所述反射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果；

對(duì)所述入射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果和所述反射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果進(jìn)行時(shí)頻域互相關(guān)計(jì)算，以獲取時(shí)頻域互相關(guān)結(jié)果；

根據(jù)所述時(shí)頻域互相關(guān)結(jié)果和所述待測超導(dǎo)電纜的長度確定所述待測超導(dǎo)電纜的故障位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用如下方式確定所述入射波信號(hào)，包括：

其中，s(t)為所述入射波信號(hào)；t₀為時(shí)間中心；w₀為頻率中心；β為調(diào)頻參數(shù)；α為調(diào)時(shí)參數(shù)；頻率中心、調(diào)頻參數(shù)和調(diào)時(shí)參數(shù)根據(jù)超導(dǎo)電纜的長度確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述入射波信號(hào)從所述入反射波信號(hào)中剔除，以獲取所述反射波信號(hào)，包括：

平移所述入射波信號(hào)，使得所述入射波信號(hào)和入反射波信號(hào)的第一個(gè)波峰調(diào)整為同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)；

計(jì)算所述入射波信號(hào)的第一個(gè)波峰的峰值和入反射波信號(hào)的第一個(gè)波峰的峰值的比值，獲取波峰比率；

在所述入射波信號(hào)的采樣時(shí)長范圍內(nèi)，計(jì)算所述入射波信號(hào)的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的幅值與所述波峰比率的乘積，以獲取變比信號(hào)；

根據(jù)所述入反射波信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的幅值和所述變比信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的幅值的差值，確定反射波信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用如下方式分別計(jì)算所述入射波信號(hào)和反射波信號(hào)的魏格納分布，獲取所述入射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果和所述反射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果，包括：

其中，x為入射波信號(hào)或反射波信號(hào)的幅值，x^*為x的共軛；n為第n個(gè)采樣點(diǎn),采樣點(diǎn)總數(shù)為N；ω+π＝c*(f/N),c為頻率系數(shù)；f為采樣頻率；k為絕對(duì)值小于n的整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述入射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果和所述反射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果進(jìn)行時(shí)頻域互相關(guān)計(jì)算，以獲取時(shí)頻域互相關(guān)結(jié)果，包括：

其中，C_sr為時(shí)頻互相關(guān)結(jié)果，Δt為獲取到入射波信號(hào)和反射波信號(hào)的時(shí)間差值；k為入射波信號(hào)和反射波信號(hào)開始點(diǎn)；Er為在入射波信號(hào)的采樣時(shí)長范圍t1內(nèi)的入射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果W_r的和，Es為在t1內(nèi)的反射波信號(hào)的魏格納分布結(jié)果W_s的和。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述時(shí)頻域互相關(guān)結(jié)果和所述待測超導(dǎo)電纜的長度確定所述待測超導(dǎo)電纜的故障位置，包括：

計(jì)算所述時(shí)頻域互相關(guān)結(jié)果中的各個(gè)波峰距離所述信號(hào)輸入端的距離，并確定距離小于所述待測超導(dǎo)電纜的長度的位置為所述待測超導(dǎo)電纜的故障位置。

其中，利用如下公式計(jì)算所述時(shí)頻域互相關(guān)結(jié)果中的各個(gè)波峰距離所述信號(hào)輸入端的距離，包括：

L_i＝(v*m_i*t)/2，

其中，L_i為第i個(gè)波峰與輸入端的距離；v為波信號(hào)的傳播波速；m_i為第i個(gè)波峰與第一個(gè)波峰的點(diǎn)位差，i為大于1的整數(shù)；t為采樣周期。