[發(fā)明專利]一種高壓電纜終端局部放電模式識(shí)別方法、裝置及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110422803.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN112881879A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬興明;劉驥;郎宇寧;毛新宇;趙立勝;孫國(guó)強(qiáng);張寧;陳立明;于夢(mèng);李書田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司大慶供電公司;哈爾濱理工大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊紅娟

本發(fā)明公開了一種高壓電纜終端局部放電模式識(shí)別方法、裝置及設(shè)備，屬于高壓電力設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用高頻測(cè)量法獲取電纜終端的局部放電信號(hào)；對(duì)所述放電信號(hào)進(jìn)行模態(tài)分解得到所述局部放電信號(hào)的有效模態(tài)；根據(jù)所述有效模態(tài)得到特征矩陣；將所述特征矩陣輸入模式識(shí)別模型中，輸出局部放電模式的類型；本發(fā)明成本低、便于安裝、局部放電信號(hào)采集準(zhǔn)確、模式識(shí)別準(zhǔn)確率高。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于高壓電力設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓電纜終端局部放電模式識(shí)別方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著配網(wǎng)供電系統(tǒng)規(guī)模的增加，環(huán)網(wǎng)柜在電力系統(tǒng)中漸漸占據(jù)著重要的位置，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的安全具有重要意義。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部核心電纜終端的絕緣缺陷或劣化等問(wèn)題，將直接危及環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)行，直接影響電網(wǎng)的用電安全。局部放電是高壓電纜終端絕緣劣化的重要征兆和表現(xiàn)形式，對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜的局部放電及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)成為維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

局部放電的產(chǎn)生往往伴隨著電、光、聲、熱等一系列物理現(xiàn)象，因此，局部放電在線監(jiān)測(cè)的研究是建立在對(duì)這些電量或非電量進(jìn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上的。這些物理量被傳感器捕獲，并提取監(jiān)測(cè)信號(hào)的特征來(lái)評(píng)估電纜終端的放電程度。局部放電在線監(jiān)測(cè)手段常分為非電測(cè)法和電測(cè)法兩大類。非電測(cè)法包括超聲波法、光檢測(cè)法、熱監(jiān)測(cè)法等，電測(cè)法包括高頻檢測(cè)法、暫態(tài)對(duì)地電壓檢測(cè)、超高頻法、脈沖電流法等。采用高頻法測(cè)量環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)局部放電，其裝置安裝簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部原有的設(shè)備造成傷害?，F(xiàn)有的高頻法局部放電檢測(cè)采用高速的采集卡，從復(fù)雜性、成本上，難以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用。因此有必要發(fā)明一種可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的、低成本檢測(cè)電路，便于推廣應(yīng)用。

局放信號(hào)類型識(shí)別對(duì)故障處理極為重要，對(duì)于局部放電的模式識(shí)別，特征提取是及其重要的一步。目前，特征提取的方法一般采用基于相位分布模式局部放電(PhaseResolved Partial Discharge，PRPD)統(tǒng)計(jì)譜圖的特征提取方法，如基于二維譜圖的統(tǒng)計(jì)特征分析法、分形特征分析法、散點(diǎn)集的分形特征等，該類方法得到的特征量維數(shù)較高，會(huì)出現(xiàn)信息冗余，容易出現(xiàn)過(guò)擬合等問(wèn)題，影響識(shí)別精度。

發(fā)明內(nèi)容：

為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高壓電纜終端局部放電模式識(shí)別方法、裝置及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高壓電纜終端局部放電模式的準(zhǔn)確識(shí)別，降低電纜終端的維護(hù)成本和時(shí)間成本。

本發(fā)明第一方面提供了一種高壓電纜終端局部放電模式識(shí)別方法，包括如下步驟：

S1、利用高頻測(cè)量法獲取電纜終端的局部放電信號(hào)；

S2、對(duì)所述放電信號(hào)進(jìn)行模態(tài)分解得到所述局部放電信號(hào)的有效模態(tài)；

S3、根據(jù)所述有效模態(tài)得到特征矩陣；

S4、將所述特征矩陣輸入模式識(shí)別模型中，輸出局部放電模式的類型。

進(jìn)一步的，放電模式包括針板放電模式、沿面放電模式和內(nèi)部放電模式。

進(jìn)一步的，步驟S2包括：

采用變分模態(tài)分解算法進(jìn)行模態(tài)分解；

根據(jù)頻率篩選出有效模態(tài)。

進(jìn)一步的，步驟S3包括：

對(duì)篩選得到的有效模態(tài)采用多尺度排列熵算法運(yùn)算，得到有效模態(tài)的多尺度排列熵矩陣；

對(duì)所述多尺度排列熵矩陣降維，得到信號(hào)的最終特征矩陣。

本發(fā)明第二方面提供了一種高壓電纜終端局部放電模式識(shí)別裝置，包括：

信號(hào)獲取單元，用以利用高頻測(cè)量法獲取電纜終端的局部放電信號(hào)；

模態(tài)獲取單元，用以對(duì)所述放電信號(hào)進(jìn)行模態(tài)分解得到所述局部放電信號(hào)的有效模態(tài)；

特征提取單元，用以根據(jù)所述有效模態(tài)得到特征矩陣；