一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，属于电力检测技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统


[0001]本专利技术涉及电力检测
，具体涉及一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统
。

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]现有技术中，通常使用电力电缆局部放电（
PD
）评价电力电缆的绝缘水平
。
但是
PD
信号的衰减和色散严重，特别对于长距离的电力电缆由于距离过长，可能使电力电缆两端的
PD
探测器无法检测到
PD
信号或检测
PD
信号不精确，导致无法进行实时监测电力电缆的绝缘水平，也就无法对电力系统进行精准调控保证整个电力系统的安全运行
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于解决上述
技术介绍
的问题，而提出一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统
。
[0005]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实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，包括多个中继模块
、
采集模块和控制模块；目标中继模块安装于目标电缆的任意位置，且记录了所述目标电缆上与其相邻的中继模块的位置坐标；所述目标中继模块为多个中继模块中的任意一个；所述采集模块安装于目标电缆的两端；其中：所述目标中继模块，用于当检测到局部放电
PD
脉冲，根据所述目标中继模块与下一中继模块之间的距离确定注入信号的目标幅度值，向所述目标电缆注入目标幅度值的脉冲信号；所述采集模块，用于分别检测所述目标电缆的芯线
PD
脉冲和护套
PD
脉冲；所述控制模块，用于根据所述芯线
PD
脉冲和所述护套
PD
脉冲判断局部放电的类型，并分析所述目标电缆当前局部放电位置的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
。
[0006]可选地，所述目标中继模块包括信号检测模块
、
分析比较模块
、
脉冲发生模块和信号注入模块；所述信号检测模块和所述信号注入模块均为罗氏线圈和积分电阻构成，所述目标电缆穿过罗氏线圈，信号注入过程是信号检测过程互为逆过程；所述信号检测模块，用于检测并获取所述目标电缆的局部放电
PD
脉冲；所述分析比较模块，用于若
PD
脉冲幅度超过预设参考电压，确定
PD
脉冲的目标频
率和所述目标中继模块与下一中继模块之间的目标距离，计算
PD
脉冲从所述目标中继模块传输到下一中继模块的衰减幅值作为目标幅度值；所述脉冲发生模块，用于生成目标幅度值的高斯脉冲；所述信号注入模块，用于向所述目标电缆注入目标幅度值的高斯脉冲
。
[0007]可选地，所述分析比较模块包括第一计算模块和第二计算模块；其中：所述第一计算模块，用于根据所述目标电缆的属性和所述目标频率，计算
PD
脉冲在所述目标电缆中传输的衰减系数；所述第二计算模块，用于将所述目标距离乘以所述衰减系数得到衰减幅值作为目标幅度值
。
[0008]可选地，所述第一计算模块具体用于：计算
PD
脉冲在所述目标电缆中传输的单位长度的等效电感：
[0009]其中，
L
为等效电感，
μ0为真空磁导率，
ω
为
PD
脉冲的角频率，
ρ0为所述目标电缆的芯线层的电阻率，
ρ1为所述目标电缆的护套层的电阻率，
R
和
r
分别为芯线层护套层的截面半径；计算
PD
脉冲在所述目标电缆中传输的单位长度的等效电容：
[0010]其中，
C
为等效电容，
ε
为护套层材料的介电常数，
ε0分别真空介电常数；根据所述等效电感和所述等效电容计算所述衰减系数：
[0011]其中，
α
为所述衰减系数，
R0为所述目标电缆单位长度的电阻
。
[0012]可选地，局部放电的类型包括内部放电和表面放电；所述控制模块包括类型判断模块；所述类型判断模块，用于若所述芯线
PD
脉冲的极性和所述护套
PD
脉冲的极性相同，则确定局部放电的类型为内部放电，或者，若所述芯线
PD
脉冲的极性和所述护套
PD
脉冲的极性相反，则确定局部放电的类型为表面放电
。
[0013]可选地，所述目标中继模块，还用于在向所述目标电缆注入目标幅度值的脉冲信号之后，通过无线网络向云端服务器发送工作日志；所述控制模块，还用于获取所述目标电缆上所有中继模块的工作日志，确定第一个进行脉冲信号注入的中继模块作为第一中继模块，确定与所述第一中继模块距离最近且未进行脉冲信号注入的中继模块作为第二中继模块，根据所述第一中继模块和所述第二中继模块的位置坐标确定所述目标电缆上局部放电的放电区段
。
[0014]可选地，放电电树的当前状态包括起始状态
、
滞长状态
、
生长状态和击穿状态；所述控制模块，还用于当确定放电电树的当前状态为起始状态和滞长状态，根据所述当前状态调节所述目标电缆的输电电压，当确定放电电树的当前状态为生长状态和击
穿状态，向预设终端发送当前状态和放电区段的位置信息
。
[0015]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实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，包括多个中继模块
、
采集模块和控制模块；目标中继模块安装于目标电缆的任意位置，且记录了目标电缆上与其相邻的中继模块的位置坐标；目标中继模块为多个中继模块中的任意一个；采集模块安装于目标电缆的两端；其中：目标中继模块，用于当检测到局部放电
PD
脉冲，根据目标中继模块与下一中继模块之间的距离确定注入信号的目标幅度值，向目标电缆注入目标幅度值的脉冲信号；采集模块，用于分别检测目标电缆的芯线
PD
脉冲和护套
PD
脉冲；控制模块，用于根据芯线
PD
脉冲和护套
PD
脉冲判断局部放电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，其特征在于，包括多个中继模块
、
采集模块和控制模块；目标中继模块安装于目标电缆的任意位置，且记录了所述目标电缆上与其相邻的中继模块的位置坐标；所述目标中继模块为多个中继模块中的任意一个；所述采集模块安装于目标电缆的两端；其中：所述目标中继模块，用于当检测到局部放电
PD
脉冲，根据所述目标中继模块与下一中继模块之间的距离确定注入信号的目标幅度值，向所述目标电缆注入目标幅度值的脉冲信号；所述采集模块，用于分别检测所述目标电缆的芯线
PD
脉冲和护套
PD
脉冲；所述控制模块，用于根据所述芯线
PD
脉冲和所述护套
PD
脉冲判断局部放电的类型，并分析所述目标电缆当前局部放电位置的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所述的一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，其特征在于，所述目标中继模块包括信号检测模块
、
分析比较模块
、
脉冲发生模块和信号注入模块；所述信号检测模块和所述信号注入模块均为罗氏线圈和积分电阻构成，所述目标电缆穿过罗氏线圈，信号注入过程是信号检测过程互为逆过程；所述信号检测模块，用于检测并获取所述目标电缆的局部放电
PD
脉冲；所述分析比较模块，用于若
PD
脉冲幅度超过预设参考电压，确定
PD
脉冲的目标频率和所述目标中继模块与下一中继模块之间的目标距离，计算
PD
脉冲从所述目标中继模块传输到下一中继模块的衰减幅值作为目标幅度值；所述脉冲发生模块，用于生成目标幅度值的高斯脉冲；所述信号注入模块，用于向所述目标电缆注入目标幅度值的高斯脉冲
。3.
根据权利要求2所述的一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，其特征在于，所述分析比较模块包括第一计算模块和第二计算模块；其中：所述第一计算模块，用于根据所述目标电缆的属性和所述目标频率，计算
PD
脉冲在所述目标电缆中传输的衰减系数；所述第二计算模块，用于将所述目标距离乘以所述衰减系数得到衰减幅值作为目标幅度值
。4.
根据权利要求3所述的一种基于实时监测的绝缘水平监控在线调控系统，其特征在于，所述第一计算模块具体用于：计算
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万章，王玲，李文杰，耿宏光，于培培，李少阳，
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：