一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，属于电力绝缘检测技术领域。预处理模块获取目标电缆输出的局部放电PD信号分解为以不同频率为中心的多个特征信号，并进行降噪处理后合成待测PD信号；第一分解模块将待测PD信号分解为低频PD信号、中频信号和高频PD信号；变换模块对目标PD信号进行离散小波变换，得到多个能量级的目标PD子信号，计算目标PD信号的能量向量；调节模块根据能量向量的特征判断放电电树的当前状态，根据当前状态调节目标电缆的输电电压。通过监测分析目标电缆的PD信号，评估放电电树的当前状态，对目标电缆进行实时调控，可以减少电力系统故障的风险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统


[0001]本专利技术属于电力绝缘检测
，具体涉及一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅速发展，城市建设的不断扩大，用电负荷也随之不断增加，使得电力电缆使用的比例在不断提高。其中，交联聚乙烯(cross
‑
linkedpolyethylene，XLPE)电力电缆凭借其具有良好的绝缘性能、热性能、机械性能及供电可靠性高等优点，已经被广泛的应用于电力系统各个电压等级的输配电网络中，并且不断地向高压、超高压的领域发展。实时监测电力电缆的绝缘水平，对电力系统进行精准调控，可以保证整个电力系统的安全运行。
[0003]电树枝俗称电树，电缆在运行过程中绝缘层易老化，主要是由于绝缘层内部放电产生细微开裂，形成细小的通道，其通道内空，管壁上有放电产生的碳粒痕迹，呈树枝状。对于电力电缆中电树生长情况的评估，可以确定电力电缆的老化程度，进而确定电力电缆的绝缘水平。
[0004]现有技术中，对于电力电缆中电树生长情况的评估通常采用离线侵入式测量。因此，无法实时测量电力电缆中电树生长情况，导致无法实时调控电力系统，增加了电力系统故障的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于解决上述
技术介绍
的问题，而提出一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术实施例提供了一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，包括预处理模块、第一分解模块、变换模块和调节模块；其中：所述预处理模块，用于获取目标电缆输出的局部放电PD信号，将所述PD信号分解为以不同频率为中心的多个特征信号，对各特征信号进行降噪处理后合成待测PD信号；所述第一分解模块，用于将所述待测PD信号通过低通滤波器和高通滤波器，将所述待测PD信号分解为低频PD信号、中频信号和高频PD信号；所述低频PD信号、所述中频信号和所述高频PD信号分别对应放电电树不同深度的树枝；所述变换模块，用于对目标PD信号进行离散小波变换，得到多个能量级的目标PD子信号，计算每一目标PD子信号的总能量，得到所述目标PD信号的能量向量；所述目标PD信号为所述低频PD信号、所述中频信号和所述高频PD信号中的任意一种；所述调节模块，用于根据所述能量向量的特征判断所述放电电树的当前状态，根据所述当前状态调节所述目标电缆的输电电压。
[0007]可选地，所述预处理模块包括第二分解模块，所述第二分解模块包括自适应参数
模块和VMD模块；所述自适应参数模块，用于执行预设遗传算法以最小包络熵为适应度函数确定变分模态分解的目标参数；所述VMD模块，用于设置变分模态分解的参数为所述目标参数，将所述PD信号进行变分模态分解，得到以不同频率为中心的多个特征信号。
[0008]可选地，所述目标参数包括惩罚系数和模态数。
[0009]可选地，所述自适应参数模块包括包络熵计算模块；所述包络熵计算模块，用于对各特征信号进行希尔伯特变换之后计算包络熵，具体为:
[0010]其中，S为包络熵，N为特征信号的数量，h(j)为第j个特征信号进行希尔伯特变换之后得到的信号。
[0011]可选地，所述变换模块包括能量计算模块；所述能量计算模块，计算每一目标PD子信号的总能量：
[0012]其中，E
i
为第i个分解级数的目标PD子信号的总能量，M为离散小波变换预设分解级数，K
i
为第i个分解级数的目标PD子信号的离散点数，D
ij
(t)为第i个分解级数的目标PD子信号的第j个离散点的幅值，K
M
为最后一个分解级数的目标PD子信号的离散点数，D
Mj
(t)就为最后一个分解级数的目标PD子信号的第j个离散点的幅值。
[0013]可选地，所述电树的树枝根据深度包括根区域、蔓延区域和端部区域；所述调节模块包括第一判断模块和第二判断模块；所述第一判断模块，用于根据所述能量向量的特征确定所述电树各区域的生长阶段；所述第二判断模块，用于根据所述根区域、所述蔓延区域和所述端部区域的生长阶段确定所述电树的当前状态。
[0014]可选地，所述能量向量顺序依据分解级数排列；所述第一判断模块具体用于：若所述能量向量中最大值为第一分解级数对应的值，则确定所述能量向量对应区域生长阶段为完成生长；若所述能量向量中最大值不为第一分解级数对应的值，则确定所述能量向量对应区域生长阶段为未完成生长。
[0015]可选地，所述电树包括起始状态、滞长状态、生长状态和击穿状态；所述第一判断模块具体用于：若所述根区域、所述蔓延区域和所述端部区域均未完成生长，则所述电树为起始
状态；若所述根区域完成生长，且所述蔓延区域和所述端部区域均未完成生长，则所述电树为滞长状态；若所述根区域和所述蔓延区域完成生长，且所述端部区域均未完成生长，则所述电树为生长状态；若所述根区域、所述蔓延区域和所述端部区域均完成生长，则所述电树为击穿状态。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术实施例提供了一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，包括预处理模块、第一分解模块、变换模块和调节模块；其中：预处理模块，用于获取目标电缆输出的局部放电PD信号，将PD信号分解为以不同频率为中心的多个特征信号，对各特征信号进行降噪处理后合成待测PD信号；第一分解模块，用于将待测PD信号通过低通滤波器和高通滤波器，将待测PD信号分解为低频PD信号、中频信号和高频PD信号；低频PD信号、中频信号和高频PD信号分别对应放电电树不同深度的树枝；变换模块，用于对目标PD信号进行离散小波变换，得到多个能量级的目标PD子信号，计算每一目标PD子信号的总能量，得到目标PD信号的能量向量；目标PD信号为低频PD信号、中频信号和高频PD信号中的任意一种；调节模块，用于根据能量向量的特征判断放电电树的当前状态，根据当前状态调节目标电缆的输电电压。通过监测分析目标电缆的PD信号，评估放电电树的当前状态，对目标电缆进行实时调控，可以减少电力系统故障的风险。
附图说明
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统的系统框图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术实施例提供了一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统。参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统的系统框图。包括预处理模块、第一分解模块、变换模块和调节模块；其中：预处理模块，用于获取目标电缆输出的局部放电PD信号，将PD信号分解为以不同频率为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，其特征在于，包括预处理模块、第一分解模块、变换模块和调节模块；其中：所述预处理模块，用于获取目标电缆输出的局部放电PD信号，将所述PD信号分解为以不同频率为中心的多个特征信号，对各特征信号进行降噪处理后合成待测PD信号；所述第一分解模块，用于将所述待测PD信号通过低通滤波器和高通滤波器，将所述待测PD信号分解为低频PD信号、中频信号和高频PD信号；所述低频PD信号、所述中频信号和所述高频PD信号分别对应放电电树不同深度的树枝；所述变换模块，用于对目标PD信号进行离散小波变换，得到多个能量级的目标PD子信号，计算每一目标PD子信号的总能量，得到所述目标PD信号的能量向量；所述目标PD信号为所述低频PD信号、所述中频信号和所述高频PD信号中的任意一种；所述调节模块，用于根据所述能量向量的特征判断所述放电电树的当前状态，根据所述当前状态调节所述目标电缆的输电电压。2.根据权利要求1所述的一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，其特征在于，所述预处理模块包括第二分解模块，所述第二分解模块包括自适应参数模块和VMD模块；所述自适应参数模块，用于执行预设遗传算法以最小包络熵为适应度函数确定变分模态分解的目标参数；所述VMD模块，用于设置变分模态分解的参数为所述目标参数，将所述PD信号进行变分模态分解，得到以不同频率为中心的多个特征信号。3.根据权利要求2所述的一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，其特征在于，所述目标参数包括惩罚系数和模态数。4.根据权利要求2所述的一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，其特征在于，所述自适应参数模块包括包络熵计算模块；所述包络熵计算模块，用于对各特征信号进行希尔伯特变换之后计算包络熵，具体为:其中，S为包络熵，N为特征信号的数量，h(j)为第j个特征信号进行希尔伯特变换之后得到的信号。5.根据权利要求1所述的一种基于电树监测的绝缘水平监控的调节系统，其特征在于，所述变换模块包括能量计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万章，李文杰，耿宏光，于培培，李少阳，王乃亮，
申请(专利权)人：北京中联太信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：