本发明专利技术公开了一种电缆局部缺陷位置和类型诊断方法、系统及存储介质，属于电缆局部缺陷诊断领域，包括：S1、测量待测电缆的输入阻抗谱，并获取与待测电缆同类型健康电缆在设定频率范围内的相移系数；S2、构造正交核函数系；并使所述正交核函数系中的位置变量从0开始以离散步长对待测电缆的空间位置进行遍历采样；S3、计算不同位置变量采样值下的正交核函数与所述输入阻抗谱间的离散积分值；所述离散积分值的幅值构成所述定位函数的幅值特性，则所述定位函数的幅值特性曲线中峰值位置对应待测电缆中的局部缺陷位置。本发明专利技术能够提升局部缺陷定位的计算效率，且根据局部缺陷位置以及定位函数还能够实现缺陷类型以及缺陷程度的横向比较。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆局部缺陷诊断，更具体地，涉及一种电缆局部缺陷位置和类型诊断方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、随着城市用电负荷的日益增长以及近年来电动汽车、光伏和风电等新能源产业的飞速发展，电能输送的需求也随之快速增加。相比架空线路，电力电缆线路具有节省空间、受自然气候变化影响较小等优点，因此在电力行业和工业企业中得到了越来越广泛的应用。但是在实际运行中，电缆在各种不同内外界应力作用下容易产生不同类型的局部缺陷，根据缺陷产生的机理，通常在缺陷类型上可以分为局部老化缺陷和局部破损缺陷。
2、现有技术中，基于阻抗谱技术可以实现缺陷的定位，但是在定位局部缺陷时仍然需要采用传统的等效负载法计算电缆的局部输入阻抗，使得计算复杂度较高，计算效率较低。现有的基于阻抗谱技术也不能同时实现对电缆缺陷类型的诊断。并且在实际工程应用中，当电缆含有多处局部缺陷时，由于测试信号受衰减因素的影响，各个不同缺陷位置对应的特征峰值会随着测量端与缺陷位置之间距离的增大而减小，从而影响对电缆不同缺陷间缺陷程度的判断，而现有的基于阻抗谱技术的方法也无法实现多处局部缺陷间缺陷程度的横向对比。若能够实现多处局部缺陷间缺陷程度的横向对比，则可以优先选择对缺陷程度较深的缺陷进行检修作业，对电缆故障的预防和停电事故的减少具有积极意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种电缆局部缺陷位置和类型诊断方法、系统及存储介质，其目的在于提升基于阻抗谱技术进行电缆局部缺陷定位的效率。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种电缆局部缺陷位置诊断方法，包括：
3、s1、测量待测电缆的输入阻抗谱，并获取与待测电缆同类型健康电缆在设定频率范围内的相移系数β；
4、s2、构造正交核函数系{sin(±2βnd)或cos(±2βnd)，n＝0,1,2,3…}，其中，d为离散步长，nd为正交核函数的位置变量；并使所述位置变量nd从0开始以所述离散步长d对待测电缆的空间位置进行遍历采样；
5、s3、计算不同位置变量nd采样值下的正交核函数与所述待测电缆的输入阻抗谱之间的离散积分值，将所述离散积分值作为定位函数；其中，所述离散积分值的幅值构成所述定位函数的幅值特性，则所述定位函数的幅值特性曲线中峰值位置对应待测电缆中的局部缺陷位置。
6、进一步地，s3中，所述定位函数的幅值特性f(nd)为：
7、
8、其中，m为所述输入阻抗谱频点数；arg(zin)i为待测电缆第i个频率点下的阻抗相位值；βi为第i个频率点下与待测电缆同类型健康电缆的相移系数值；n表示将待测电缆的空间位置采样为n段；f(βind)表示所述正交核函数系中的正交核函数，f(βind)为sin(-2βind)、sin(2βind)、cos(-2βind)或cos(2βind)。
9、按照本专利技术的第二方面，提供了一种电缆局部缺陷位置诊断系统，用于执行第一方面所述的电缆局部缺陷位置诊断方法，所述系统包括：
10、测量模块，用于测量待测电缆的输入阻抗谱，并获取与待测电缆同类型健康电缆在设定频率范围内的相移系数β；
11、正交核函数系构造模块，用于构造正交核函数系{sin(±2βnd)或cos(±2βnd)，n＝0,1,2,3…}，其中，d为离散步长，nd为正交核函数的位置变量；并使所述位置变量nd从0开始以所述离散步长d对待测电缆的空间位置进行遍历采样；
12、局部缺陷定位模块，用于计算不同位置变量nd采样值下的正交核函数与所述待测电缆的输入阻抗谱之间的离散积分值，将所述离散积分值作为定位函数；其中，所述离散积分值的幅值构成所述定位函数的幅值特性，则所述定位函数的幅值特性曲线中峰值位置对应待测电缆中的局部缺陷位置。
13、按照本专利技术的第三方面，提供了一种电缆局部缺陷类型诊断方法，包括：
14、执行第一方面所述的电缆局部缺陷位置诊断方法得到定位函数及缺陷位置；
15、根据所述定位函数的相位特性进行各缺陷位置对应缺陷类型诊断，其中，诊断判据为：
16、若采用的正交核函数为sin(-2βnd)或sin(2βnd)，则所述定位函数的相位特性中只存在0°或180°两种相位；
17、对于一处缺陷段，若所述缺陷段对应定位函数的相位为0°，则所述缺陷段为局部破损缺陷，否则，所述缺陷段为局部老化缺陷；
18、若采用的正交核函数为cos(2βnd)，则所述定位函数的相位特性中只存在90°或270°两种相位；
19、对于一处缺陷段，若所述缺陷段对应定位函数的相位为90°，则所述缺陷段为局部破损缺陷，否则，所述缺陷段为局部老化缺陷；
20、若采用的正交核函数为cos(-2βnd)，则所述定位函数的相位特性中只存在-90°或90°两种相位；
21、对于一处缺陷段，若所述缺陷段对应定位函数的相位为-90°，则所述缺陷段为局部破损缺陷，否则，所述缺陷段为局部老化缺陷。
22、进一步地，还包括：
23、若采用的正交核函数为sin(-2βnd)，对于局部破损缺陷段，靠近测量端的相位为0°，另一端为180°；对于局部老化缺陷段，靠近测量端的相位为180°，另一端为0°；
24、若采用的正交核函数为sin(2βnd)，对于局部破损缺陷段，靠近测量端的相位为180°，另一端为0°；对于局部老化缺陷段，靠近测量端的相位为0°，另一端为180°；
25、若采用的正交核函数为cos(2βnd)，对于局部破损缺陷段，靠近测量端的相位为90°，另一端为270°；对于局部老化缺陷段，靠近测量端的相位为270°，另一端为90°；
26、若采用的正交核函数为cos(-2βnd)，对于局部破损缺陷段，靠近测量端的相位为-90°，另一端为90°；对于局部老化缺陷段，靠近测量端的相位为90°，另一端为-90°。
27、进一步地，所述定位函数的相位特性θ(nd)为：
28、
29、其中，m为所述输入阻抗谱频点数；arg(zin)i为待测电缆第i个频率点下的阻抗相位值；βi为第i个频率点下与待测电缆同类型健康电缆的相移系数值；n表示将待测电缆的空间位置采样为n段；f(βind)表示所述正交核函数系中的正交核函数，f(βind)为sin(-2βind)、sin(2βind)、cos(-2βind)或cos(2βind)。
30、按照本专利技术的第四方面，提供了一种电缆局部缺陷类型诊断系统，包括计算机可读存储介质和处理器；
31、所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
32、所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令执行第三方面任一项所述的方法。
33、按照本专利技术的第五方面，提供了一种电缆局部缺陷程度横向对比方法，包括：
34、s1、执行第一本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电缆局部缺陷位置诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中，所述定位函数的幅值特性F(nd)为：
3.一种电缆局部缺陷位置诊断系统，其特征在于，用于执行权利要求1或2所述的电缆局部缺陷位置诊断方法，所述系统包括：
4.一种电缆局部缺陷类型诊断方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述定位函数的相位特性θ(nd)为：
7.一种电缆局部缺陷类型诊断系统，其特征在于，包括计算机可读存储介质和处理器；
8.一种电缆局部缺陷程度横向对比方法，其特征在于，包括：
9.一种电缆局部缺陷程度横向对比系统，其特征在于，包括计算机可读存储介质和处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的电缆局部缺陷位置诊断方法；或/和，实现如权利要求4所述的电缆局部缺陷类型诊断方法；或/和，实现如权利要求8所述的电缆局部缺陷程度横向对比方法。
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【技术特征摘要】
1.一种电缆局部缺陷位置诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，所述定位函数的幅值特性f(nd)为：
3.一种电缆局部缺陷位置诊断系统，其特征在于，用于执行权利要求1或2所述的电缆局部缺陷位置诊断方法，所述系统包括：
4.一种电缆局部缺陷类型诊断方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述定位函数的相位特性θ(nd)为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：张丹丹，叶学斌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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