一种高压电缆局部放电在线监测系统及方法技术方案

本申请涉及一种高压电缆局部放电在线监测系统，该系统包括：高频电流传感器，其用于感应高压电缆接头屏蔽层的接地线局部释放的脉冲电流信号；现场信号处理器，其用于接收高频电流传感器通过同轴电缆传输的局部放电脉冲电流信号，并对局部放电脉冲电流信号进行调理

【技术实现步骤摘要】
一种高压电缆局部放电在线监测系统及方法


[0001]本申请涉及电缆检测
，具体涉及一种高压电缆局部放电在线监测系统及方法
。

技术介绍

[0002]高压电缆数量众多，且对供电可靠性要求越来越高，为保证供电质量，需要减少停电次数和停电时间
。
为了保证电缆运行安全，及时获取电缆绝缘状态数据，需要采集大量带电检测数据，评估电缆运行状态
。
电缆在运行过程中受到各种应力作用，许多效应将会导致局部放电的出现，局部放电通常是引起电缆及其接头绝缘性能下降的主要原因之一
。
局部放电的发展最终会导致电缆的击穿，造成停电事故
。
因此，对高压电缆绝缘进行局部放电测量，并识别缺陷类型有着重大意义
。
[0003]当前高压电缆局放故障的检测信号主要是通过高频电流传感器测得脉冲电流信号，脉冲电流信号因具有采集方式简单
、
受干扰小
、
采集到的信号易于分析等优势，成为了当前使用最多的检测信号之一
。
当前，高压电缆局部放电故障的识别方法基本都是构造能够反映不同放电源类型的局部放电模式，从这些模式中提取有效的特征参量，并训练合适的分类器最终对局部放电源类型做出判断
。
但这类方法通常是在单一缺陷系统中进行的，证实能够对高压电缆发生单一局部放电时进行局放源类型的识别
。
然而，高压电缆在制造和运行过程中，同时受到多种外部因素的影响，常常同时存在多种缺陷引发的局部放电类型，测量得到的局部放电波形多是这些放电波形的总和，现有方法难以区分，影响识别的准确性
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种高压电缆局部放电在线监测系统以及方法
。
[0005]为实现上述目的，本申请提供以下方案：
[0006]第一方面，本申请提供了一种高压电缆局部放电在线监测系统，所述系统包括：
[0007]脉冲信号采集器
、
现场信号处理器
、
传输光缆以及服务器；脉冲信号采集器，其用于感应高压电缆接头屏蔽层的接地线局部释放的脉冲电流信号；现场信号处理器，其用于接收所述高频电流传感器通过同轴电缆传输的局部放电脉冲电流信号，并对所述局部放电脉冲电流信号进行滤波
、
数模转换以及去噪处理，获取重构脉冲电流信号；传输光缆，其用于将所述重构脉冲电流信号传输至所述数据分析模块；服务器，其用于基于所述重构脉冲电流信号以及放电类型识别模型，获取与所述重构脉冲电流信号相对应的放电类型
。
[0008]进一步的，所述服务器包括：
[0009]特征提取单元，其用于提取历史重构脉冲电流信号中的历史特征数据，并获取与所述历史重构脉冲电流信号对应的放电类型；再利用历史特征数据以及其对应的放电类型训练
BP
神经网络得到放电类型识别模型；放电类型识别单元，其用于将所述重构脉冲电流信号输入所述放电类型识别模型，获取与所述重构脉冲电流信号对应的放电类型
。
[0010]进一步的，所述现场信号处理器包括：模数转换器
、
小波去噪器
、DSP
主处理器以及
DSP
主处理器，所述模数转换器与所述小波去噪器分别与所述
DSP
从处理器相连接，所述
DSP
主处理器与所述
DSP
主处理器相连接
。
[0011]进一步的，所述
DSP
主处理器用于接收或者发送所述脉冲电流信号；所述
DSP
从处理器用于对所述局部放电脉冲电流信号进行滤波
、
数模转换以及去噪处理
。
[0012]进一步的，所述系统还包括信号取样模块，所述信号取样模块与所述脉冲信号采集器相连接且所述信号取样模块的采样频率不大于所述脉冲信号采集器的两倍
。
[0013]进一步的，所述系统还包括滤波放大装置；所述滤波放大装置采用一阶级联滤波放大器，用于将脉冲电流信号进行筛选，仅允许疑似局部放电的频率信号通过
。
[0014]第二方面，本申请提供了一种高压电缆局部放电在线监测方法，所述方法包括：
[0015]获取目标高压电缆接头屏蔽层的接地线局部释放的脉冲电流信号；
[0016]对所述局部放电脉冲电流信号进行滤波
、
数模转换以及去噪处理，获取重构脉冲电流信号；
[0017]基于所述重构脉冲电流信号以及放电类型识别模型，获取与所述重构脉冲电流信号相对应的放电类型
。
[0018]进一步的，所述方法还包括：
[0019]在预设时间段内获取目标高压电缆的各高频电流传感器获取的脉冲电流信号的放电类型；
[0020]当属于第一放电类型的脉冲电流信号的数量大于预设阈值时，则判定所述目标高压电缆处于第一放电类型；
[0021]基于所述第一放电类型，获取所述目标高压电缆的故障类型
。
[0022]第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述高压电缆局部放电在线监测方法
。
[0023]本申请提供的技术方案带来的有益效果：
[0024]本申请中的现场信号处理器将高频电流传感器获取的脉冲电流进行滤波
、
数模转换以及去噪处理后获取重构脉冲信号，再将该重构脉冲信号输入服务器，以便服务器基于重构脉冲电流信号以及放电类型识别模型，获取重构脉冲电流信号相对应的放电类型
。
本申请通过训练好的放电类型识别模型来识别重构脉冲电流信号的放电类型，可以消除脉冲电流信号中的噪声干扰，从而更准确地识别目标高压电缆的故障类型
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0026]图1为本申请实施例中提供的高压电缆局部放电在线监测方法的步骤流程图；
[0027]图2为本申请实施例中现场信号处理器的结构示意图；
[0028]图3为本申请实施例中高压电缆局部放电在线监测的步骤流程图
。
具体实施方式
[0029]为使本申请实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高压电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，所述系统包括脉冲信号采集器
、
现场信号处理器
、
传输光缆以及服务器；脉冲信号采集器，其用于感应高压电缆接头屏蔽层的接地线局部释放的脉冲电流信号；现场信号处理器，其用于接收所述高频电流传感器通过同轴电缆传输的脉冲电流信号，并对所述脉冲电流信号进行滤波
、
数模转换以及去噪处理，获取重构脉冲电流信号；传输光缆，其用于将所述重构脉冲电流信号传输至所述服务器；服务器，其用于基于所述重构脉冲电流信号以及放电类型识别模型，获取与所述重构脉冲电流信号相对应的放电类型
。2.
如权利要求1所述高压电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，所述服务器包括：特征提取单元，其用于提取历史脉冲电流信号中的历史特征数据，并获取与所述历史脉冲电流信号对应的放电类型；再利用历史特征数据以及其对应的放电类型训练
BP
神经网络得到放电类型识别模型；放电类型识别单元，其用于将所述脉冲电流信号输入所述放电类型识别模型，获取与所述脉冲电流信号对应的放电类型
。3.
如权利要求1所述高压电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，所述现场信号处理器包括：模数转换器
、
小波去噪器
、DSP
从处理器以及
DSP
主处理器，所述模数转换器与所述小波去噪器分别与所述
DSP
从处理器相连接，所述
DSP
从处理器与所述
DSP
主处理器相连接
。4.
如权利要求3所述高压电缆局部放电在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，王永君，黄文雄，袁攀，
申请(专利权)人：武汉朗德电气有限公司，
类型：发明
国别省市：