表征放 电类型的相位分布特征参数，如表2所示。通过相位分布特征参数可W对局部放电进行相似 分析。
[0042] 表2相位分布特征参数表
[0045] 不同类型的绝缘缺陷产生的局放在相位分布图谱上有较为明显的差别。[0046] 数据自动分析与处理模块，对实时数据采集模块的数据进行上述处理和分析，并
[0043]
[0044] 进一步通过数字信号频谱分析方法分别计算出电缆的对地泄露容抗和阻抗，通过对地泄露 容抗和阻抗的变化趋势，表征电缆绝缘状态变化，然后将计算结果输出到变化曲线绘制模 块，同时保存到数据库模块。
[0047] 数据自动分析与处理模块还W长期测量计算的平均值作为基准值，设定预警阀 值，将实时测量结果与基准值相比较，得出相对偏差，W该偏差与预警阀值比较，并将比较 结果输出到电缆绝缘故障预警模块。所述实时测量结果，可W是上述各种信号，比如电缆的 对地泄露容抗和阻抗等。
[0048] 3、数据库模块
[0049] 在一实施例中，所述数据库模块可W是SQL Server数据库，比如，将实时采样的数 据经过处理后保存在SQL Server数据库中。并可W通过对数据库中的历史数据进行分析处 理，描述系统的放电趋势，并根据信号的特点，判断出可能的信号类型。
[0050] 所述数据库模块提供数据库查询接口，可W查询数据库中的所有数据记录和长期 监测的趋势图。
[0051] 所述数据库模块中提供特征图谱、指纹图、记录表查询，其中：
[0052] 特征图谱，由数据分析与处理模块分析后生成，提供数据自动分析与处理模块中 形成的各种图谱的查询，特征图谱包括:最大放电量相位分布、平均放电量相位分布、放电 次数相位分布、放电幅值分布、放电能量分布图谱和Ξ维Φ-Q-N图谱等;具体的：
[0053] 最大放电量相位分布图谱，表示各个相位区间的最大放电量。
[0054] 平均放电量相位分布图谱，表示各个相位区间的平均放电量。
[0055] 放电次数相位分布图谱，表示各个相位区间的放电次数。
[0056] 放电幅值分布图谱，表示对不同幅值的放电次数的统计。
[0057] 放电能量分布图谱，表示对不同幅值的放电能量的统计。
[0058] Ξ维Φ -Q-N图谱，全面地反映放电量、放电次数和放电相位之间的关系。
[0059] 指纹图，显示一组数据对应的局部放电参数的指纹图。
[0060] 记录表，显示数据记录的信息并提供模式识别方法。
[0061] 本发明数据库模块，主要是用于存储采集的数据W及上述各个模块的结果，比如 上述数据自动分析与处理模块中形成的各种图谱，数据库模块同时提供运些数据、图谱的 查询，所有数据记录和长期监测的趋势图均可W通过数据库进行查询。
[0062] 4、专家系统模块
[0063] 所述系统还包括专家系统模块，所述专家系统模块根据上述各个模块的信息，通 过网络远程协助确认故障情况，保证诊断结果的准确性。
[0064] 专家系统模块具有下列作用：
[0065] 专家系统模块最终将电缆绝缘状态分成正常和注意两个级别，并可W根据当前数 据库的数据和知识评估电缆绝缘状态，给出电缆局部放电类型和置信度。电缆信号类型分 为:电晕、内部放电、沿面放电、悬浮放电和噪声干扰。
[0066] 专家系统模块可支持多条线路，将各条线路进行比较分析。
[0067] 专家系统模块支持模糊知识和模糊推理，更加符合实际情况。
[0068] 专家系统模块支持远程监控，专家和用户可W通过远程监控系统的运行情况。当 有情况发生时，专家可W通过网络远程协助确认故障情况。
[0069] 同时，专家系统模块具备W下功能：自动分析与故障诊断；显示检测数据记录的二 维和Ξ维图谱;显示特征参数的历史趋势，并提供数据回溯功能;具备多电缆比较功能；具 备详细的操作与诊断日志。
[0070] 本发明变化曲线绘制模块、电缆绝缘故障预警模块、波形分析模块等具体实现的 技术可W采用现有技术实现，在此不再寶述。
[0071] W上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可W在权利要求的范围内做出各种变形或修改，运并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于包括:实时数据采集模块、 数据自动分析与处理模块、变化曲线绘制模块、电缆绝缘故障预警模块和数据库模块，其 中： 所述实时数据采集模块，从变电站现场采集电缆的放电数据，实时测量电缆护套接地 电流和相电压，并将结果存储到所述数据库模块，以供数据自动分析与处理模块调用； 所述数据自动分析与处理模块，对所述实时数据采集模块的数据进行处理和分析，通 过数字信号频谱分析方法分别计算出电缆的对地泄露容抗和阻抗，通过对地泄露容抗和阻 抗的变化趋势，表征电缆绝缘状态变化，并将计算结果输出到所述变化曲线绘制模块，同时 保存到数据库模块;该模块还以长期测量计算的平均值作为基准值，设定预警阀值，将实时 测量结果与基准值相比较，得出相对偏差，以该偏差与预警阀值比较，并将比较结果输出到 电缆绝缘故障预警模块； 所述变化曲线绘制模块，根据所述数据自动分析与处理模块的处理结果，绘制实时电 缆绝缘变化曲线，对该曲线进行小波处理，得出电缆绝缘变化趋势曲线；同时周期性测量并 记录电缆对地阻抗，并绘制阻抗变化曲线;所述变化曲线绘制模块的结果存入所述数据库 模块，并供电缆绝缘故障预警模块调用； 所述电缆绝缘故障预警模块，当所述数据自动分析与处理模块计算的偏差超过预警阀 值，则给出电缆绝缘老化的预警;根据所述变化曲线绘制模块的电缆绝缘变化趋势曲线的 当前斜率，如超过设定的预警阀值，给出预警;实时监测电缆瞬间漏电现象，统计分析电缆 瞬间漏电概率，给出预警;所有预警的结果信息都存入数据库模块； 所述数据库模块，用于存储采集的数据以及上述各个模块的结果，所有数据记录和长 期监测的趋势图均可以通过数据库进行查询。2. 根据权利要求1所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，所述实 时数据采集模块中设置站点模拟图和实时采样图，其中：站点模拟图能够提供直观的观察 显示，方便的观察各电缆每次采样得到的指定参数值以及电缆目前的状态，而实时采样图 则详细显示各电缆采样得到的数据。3. 根据权利要求2所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，实时数 据采集模块提供参数和采集控制输入，并采用多线程进行设计，在数据采集过程中，能及时 响应用户的输入，并实时交互，显示实时数据采集模块当前的信息和状态，包括采集的数据 和采样的状态。4. 根据权利要求1所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，所述数 据自动分析与处理模块对采集的数据，分别采用基于FFT的窄带干扰抑制算法、基于小波的 消噪算法和基于神经网的滤波算法进行处理，以降低数据干扰。5. 根据权利要求1所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，所述数 据自动分析与处理模块对采集的数据进行分析和处理形成的各种图谱、局部放电各种类型 的特征参数，图谱包括:局部放电的相位分布图谱、最大放电量相位分布、平均放电量相位 分布、放电次数相位分布、放电幅值分布、放电能量分布图谱和三维Φ -Q-N图谱、显不局部 放电参数的指纹图。6. 根据权利要求1所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，所述数 据库模块中提供特征图谱、指纹图、记录表查询，其中：特征图谱提供数据自动分析与处理 模块中形成的各种图谱的查询，特征图谱包括:最大放电量相位分布、平均放电量相位分 布、放电次数相位分布、放电幅值分布、放电能量分布图谱和三维Φ-Q-N图谱;指纹图显示 一组数据对应的局部放电参数的指纹图；记录表显示数据记录的信息并提供模式识别方 法。7. 根据权利要求6所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，所述数 据库模块是SQL Server数据库。8. 根据权利要求1-7任一项所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在 于，所述系统还包括专家系统模块，所述专家系统模块根据上述各个模块的信息，通过网络 远程协助确认故障情况，保证诊断结果的准确性。9. 根据权利要求8所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在于，所述专 家系统模块最终将电缆绝缘状态分成正常和注意两个级别，并根据当前数据库的数据和知 识评估电缆绝缘状态，给出电缆局部放电类型和置信度，电缆信号类型分为：电晕、内部放 电、沿面放电、悬浮放电和噪声干扰。10. 根据权利要求1-7任一项所述的电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其特征在 于，所述系统还包括波形分析模块，所述波形分析模块根据采集的数据进行波形分析处理， 同时显示多个通道波形，具有波形缩放、通道选择、游标显示功能；并能通过工具界面进行 人工波形分析，以确定电缆自恢复故障点的位置。
【专利摘要】本发明提供一种电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统，其中：实时数据采集模块采集电缆的放电数据；数据自动分析与处理模块对数据进行处理和分析，计算出电缆的对地泄露容抗和阻抗，通过对地泄露容抗和阻抗的变化趋势，表征电缆绝缘状态变化，以长期测量计算的平均值作为基准值，设定预警阀值，将实时测量结果与基准值相比较，得出相对偏差，以该偏差与预警阀值比较；变化曲线绘制模块绘制实时电缆绝缘变化曲线，得出电缆绝缘变化趋势曲线、绘制阻抗变化曲线；电缆绝缘故障预警模块给出预警；数据库模块用于存储采集的数据以及上述各个模块的结果。本发明能自动进行监控和故障诊断，对电缆绝缘监测及故障选线的准确性方面提供了有力和可靠保障。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105629136
【申请号】CN201510996060
【发明人】任灵, 陈建鹏, 胡荣义, 王升宏, 王晓林, 孙巍巍, 张宏伟, 李宏, 贾雅君
【申请人】国网甘肃省电力公司金昌供电公司, 国网甘肃省电力公司, 上海君世电气科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月28日