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电缆放电位置的定位方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

技术编号:40229971 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-02 22:32
本发明专利技术公开了一种电缆放电位置的定位方法、装置、存储介质及电子设备。其中,该方法包括:将S个电流脉冲信号分别转换为脉冲图像,得到第一图像集合,其中,电流脉冲信号包括:待检测放电位置的电缆的电流脉冲信号;将第一图像集合中的脉冲图像输入特征提取模型,输出第二图像集合,其中,特征提取模型至少包括:目标注意力模块和特征融合结构;将第二图像集合中的图像输入特征融合模型,输出特征集合;基于特征集合中的特征向量,确定电缆的放电位置。本发明专利技术解决了相关技术中对电缆局部放电的位置进行定位的精准度低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆领域,具体而言,涉及一种电缆放电位置的定位方法、装置、存储介质及电子设备


技术介绍

1、电力电缆以优异的电气绝缘性能被广泛的应用在智能电网、发电厂等系统中,而电力电缆的运行状况、绝缘性能直接关系到整个系统的稳定运行。由于电缆本身存在的绝缘缺陷易引发局部放电现象,因此电力电缆在一开始运行时故障率较高。由于电力电缆使用时间较长,为减少电缆的故障率,因此,一般需要在永久性故障发生前定位局部放电的源头。

2、在相关技术中,通常通过以下方式定位电力电缆的局部放电(简称局放)位置,具体如下:

3、1.使用时域反射(time domain reflectometry,tdr)法的原理进行定位,通过在电缆一端安装监测装置并注入脉冲信号,根据入射波和反射波实现定位,但是由于入射波和反射波匹配困难,因此该方式通常适用于短距离电缆,且在强噪声的环境中定位精度不佳。

4、2.基于相位差的方法根据注入电缆脉冲信号的入射波和反射波在频域中的相位差搜索定位,但是无法定位处于靠近电缆接头或终端的局放源头。

5、3.应用ssim(structural similarity index,结构相似性指标)算法比对从电缆接头或终端采集的脉冲电流信号的相似度,以对局部放电的电源进行定位,但该方式对于实际环境中产生复杂的脉冲波形二维图像的匹配结果表现一般,例如,匹配结果精准度低。

6、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供了一种电缆放电位置的定位方法、装置、存储介质及电子设备,以至少解决相关技术中对电缆局部放电的位置进行定位的精准度低的技术问题。

2、根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种电缆放电位置的定位方法,包括:将s个电流脉冲信号分别转换为脉冲图像,得到第一图像集合,其中,所述电流脉冲信号包括:待检测放电位置的电缆的电流脉冲信号,所述第一图像集合中包括:s个所述脉冲图像,s为正整数;将所述第一图像集合中的脉冲图像输入特征提取模型,输出第二图像集合,其中,所述特征提取模型至少包括:目标注意力模块和特征融合结构,所述目标注意力模块用于在通道维度和空间维度对所述第一图像集合中的图像进行特征提取,所述特征融合结构用于对所述特征提取模型提取到的多个不同尺度的特征图进行融合;将所述第二图像集合中的图像输入特征融合模型,输出特征集合,其中,所述特征融合模型用于对所述第二图像集合中每个图像中的特征进行提取和融合,所述特征集合包括:s个特征向量;基于所述特征集合中的特征向量,确定所述电缆的放电位置。

3、进一步地,所述电流脉冲信号的类型包括下述其中之一:所述电缆的入射波的电流脉冲信号,所述电缆的反射波的电流脉冲信号,基于所述特征集合中的特征向量,确定所述电缆的放电位置,包括:基于所述特征集合中的特征向量,对s个所述电流脉冲信号中的入射波的电流脉冲信号和反射波的电流脉冲信号进行匹配,得到匹配结果;基于所述匹配结果,通过时域反射策略对所述电缆的放电位置进行定位,得到所述电缆的放电位置。

4、进一步地,基于所述特征集合中的特征向量,对s个所述电流脉冲信号中的入射波的电流脉冲信号和反射波的电流脉冲信号进行匹配,得到匹配结果,包括:计算所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的相似度,得到相似度集合;将所述相似度集合中的每个相似度与预设相似度阈值进行比较,得到比较结果;基于所述比较结果,在s个所述电流脉冲信号中确定每个入射波的电流脉冲信号关联的反射波的脉冲信号,得到所述匹配结果。

5、进一步地,计算所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的相似度,得到相似度集合,包括:计算所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的目标距离,所述目标距离包括下述至少之一:余弦距离、欧式距离;基于所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的所述目标距离,确定所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的相似度,得到所述相似度集合。

6、进一步地,将s个电流脉冲信号分别转换为脉冲图像,得到第一图像集合,包括:对每个所述电流脉冲信号进行m次截取,得到该电流脉冲信号的m个电流脉冲信号片段,其中,m为正整数;对每个电流脉冲信号的m个电流脉冲信号片段进行组合,并将组合后的电流脉冲信号片段转换为图像,得到该电流脉冲信号的目标图像;基于生成对抗网络对m个所述电流脉冲信号的目标图像进行数据增强处理,得到所述第一图像集合。

7、进一步地,所述目标注意力模块包括:通道注意力模块和空间注意力模块的融合模块,所述目标注意力模块部署在所述特征提取模型的瓶颈层。

8、进一步地,所述特征融合模型至少包括:第一特征提取模块、第二特征提取模块和特征融合模块;其中,所述第一特征提取模块用于提取所述第二图像集合中每张图像的目标特征,所述目标特征的重要程度高于预设重要程度;所述第二特征提取模块用于提取所述第二图像集合中每张图像的目标特征的关联特征,所述关联特征与所述目标特征的关联度大于预设关联度;所述特征融合模块用于对所述第二图像集合中每张图像的目标特征、该张图像的关联特征和该张图像的原始特征进行特征融合。

9、根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种电缆放电位置的定位装置,包括:转换单元,用于将s个电流脉冲信号分别转换为脉冲图像,得到第一图像集合,其中,所述电流脉冲信号包括:待检测放电位置的电缆的电流脉冲信号,所述第一图像集合中包括:s个所述脉冲图像,s为正整数;第一处理单元,用于将所述第一图像集合中的脉冲图像输入特征提取模型,输出第二图像集合,其中,所述特征提取模型至少包括:目标注意力模块和特征融合结构,所述目标注意力模块用于在通道维度和空间维度对所述第一图像集合中的图像进行特征提取,所述特征融合结构用于对所述特征提取模型提取到的多个不同尺度的特征图进行融合;第二处理单元,用于将所述第二图像集合中的图像输入特征融合模型,输出特征集合,其中,所述特征融合模型用于对所述第二图像集合中每个图像中的特征进行提取和融合,所述特征集合包括:s个特征向量;确定单元,用于基于所述特征集合中的特征向量,确定所述电缆的放电位置。

10、进一步地,所述电流脉冲信号的类型包括下述其中之一:所述电缆的入射波的电流脉冲信号,所述电缆的反射波的电流脉冲信号,确定单元包括:匹配子单元,用于基于所述特征集合中的特征向量,对s个所述电流脉冲信号中的入射波的电流脉冲信号和反射波的电流脉冲信号进行匹配,得到匹配结果;定位子单元,用于基于所述匹配结果,通过时域反射策略对所述电缆的放电位置进行定位,得到所述电缆的放电位置。

11、进一步地,匹配子单元包括:计算模块,用于计算所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的相似度,得到相似度集合;比较模块,用于将所述相似度集合中的每个相似度与预设相似度阈值进行比较,得到比较结果;处理模块,用于基于所述比较结果,在s个所述电流脉冲信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电缆放电位置的定位方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述电流脉冲信号的类型包括下述其中之一:所述电缆的入射波的电流脉冲信号,所述电缆的反射波的电流脉冲信号,基于所述特征集合中的特征向量,确定所述电缆的放电位置,包括:

3.根据权利要求2所述的定位方法,其特征在于,基于所述特征集合中的特征向量,对S个所述电流脉冲信号中的入射波的电流脉冲信号和反射波的电流脉冲信号进行匹配,得到匹配结果,包括:

4.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,计算所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的相似度,得到相似度集合,包括:

5.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,将S个电流脉冲信号分别转换为脉冲图像,得到第一图像集合,包括:

6.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述目标注意力模块包括:通道注意力模块和空间注意力模块的融合模块,所述目标注意力模块部署在所述特征提取模型的瓶颈层。

7.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述特征融合模型至少包括:第一特征提取模块、第二特征提取模块和特征融合模块;其中,所述第一特征提取模块用于提取所述第二图像集合中每张图像的目标特征,所述目标特征的重要程度高于预设重要程度;所述第二特征提取模块用于提取所述第二图像集合中每张图像的目标特征的关联特征,所述关联特征与所述目标特征的关联度大于预设关联度;所述特征融合模块用于对所述第二图像集合中每张图像的目标特征、该张图像的关联特征和该张图像的原始特征进行特征融合。

8.一种电缆放电位置的定位装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的电缆放电位置的定位方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的电缆放电位置的定位方法。

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【技术特征摘要】

1.一种电缆放电位置的定位方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述电流脉冲信号的类型包括下述其中之一:所述电缆的入射波的电流脉冲信号,所述电缆的反射波的电流脉冲信号,基于所述特征集合中的特征向量,确定所述电缆的放电位置,包括:

3.根据权利要求2所述的定位方法,其特征在于,基于所述特征集合中的特征向量,对s个所述电流脉冲信号中的入射波的电流脉冲信号和反射波的电流脉冲信号进行匹配,得到匹配结果,包括:

4.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,计算所述特征集合中入射波的特征向量与反射波的特征向量之间的相似度,得到相似度集合,包括:

5.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,将s个电流脉冲信号分别转换为脉冲图像,得到第一图像集合,包括:

6.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述目标注意力模块包括:通道注意力模块和空间注意力模块的融合模块,所述目标注意力模块部署在所述特征提取模型的瓶颈层。

7.根据权利要求1所述的定位方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹保勤刘弘景何楠刘宏亮苗旺刘可文方烈许永鹏
申请(专利权)人:国网北京市电力公司
类型:发明
国别省市:

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