分布式漏电电流的隔离监测方法及装置与流程

本申请涉及漏电流监测和隔离，尤其涉及一种分布式漏电电流的隔离监测方法及装置。

背景技术：

1、在工业生产和生活中电气设备被广泛使用，因此，电气设备的安全性能对于人们的生产和生活至关重要。在电气设备使用过程中，漏电是一种常见的安全问题，如果不及时发现和处理，可能导致严重的人身伤害和财产损失。

2、漏电监测方法包括电气安全监控系统监测法、接地电阻测量法和剩余电流监测法等，这些方法虽然可以有效地监测漏电情况，但是仍然存在一些不足之处。例如，电气安全监控系统需要安装大量的传感器，成本较高，且容易受到环境因素的影响。接地电阻测量法需要对电路进行接地，可能会增加电路的电阻，影响电路的稳定性。剩余电流监测法则是通过测量电路中的剩余电流来判断是否存在漏电情况，但是剩余电流的大小还可能受到其他因素的影响，如线路老化、短路等，因此存在一定的误差。同时在漏电监测回路中，还容易受到暂态电流的干扰，降低漏电监测的可靠性。

技术实现思路

1、本申请提供一种分布式漏电电流的隔离监测方法及装置，以解决漏电监测可靠性低的问题。

2、本申请第一方面提供一种分布式漏电电流的隔离监测方法，包括：

3、控制采集模块采集设备电路的暂态信号，所述暂态信号包括暂态电流；

4、根据局部结构离群处理算法在所述暂态电流中提取有效暂态电流数据；

5、对所述有效暂态电流数据进行滤波处理与归一化处理，以得到处理后暂态电流数据；

6、控制暂态信号检测模块采用模态分解算法对所述处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取，以根据提取的所述漏电电流特征检测所述暂态电流中的漏电电流；

7、若所述暂态电流中存在所述漏电电流，则控制隔离模块隔离所述漏电电流与所述暂态电流。

8、可选的，所述根据局部结构离群处理算法在所述暂态电流中提取有效暂态电流数据包括：

9、构建所述暂态电流的最近邻域树；

10、计算所述最近邻域树内部的最大距离和平均距离；

11、根据所述最大距离和所述平均距离生成局部结构离群因子，所述局部结构离群因子为所述最大距离和所述平均距离的比值。

12、可选的，按照下式对所述有效暂态电流数据进行滤波处理：

13、

14、其中，f(x)为滤波函数；δ为有效暂态电流的方差；x为有效暂态电流；μ为有效暂态电流的期望。

15、可选的，所述滤波处理的电路为改进的信号调理电路。

16、可选的，所述对所述有效暂态电流数据进行归一化处理包括：

17、获取有效暂态电流数据以及有效暂态电流的最小值和有效暂态电流的最大值；

18、利用所述有效暂态电流数据、所述有效暂态电流的最小值、所述有效暂态电流的最大值对所述有效暂态电流数据进行归一化处理。

19、可选的，所述控制暂态信号检测模块采用模态分解算法对所述处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取包括：

20、将所述处理后暂态电流数据输入所述暂态信号检测模块；

21、根据所述处理后暂态电流数据检测所述漏电电流数据中的局部极小值和局部极大值；

22、根据所述局部极小值和所述局部极大值，构造所述处理后暂态电流数据的上包络线和下包络线；

23、根据所述上包络线和所述下包络线绘制所述处理后暂态电流数据的均值曲线；

24、将所述均值曲线从所述处理后暂态电流数据中筛选出去，以得到筛选暂态电流数据；

25、若所述筛选暂态电流数据中的值等于信号特征分量，则计算所述处理后暂态电流数据的残余分量；

26、在所述残余分量满足所述模态分解算法的停止条件时，提取所述漏电电流特征。

27、可选的，所述控制暂态信号检测模块采用模态分解算法对所述处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取还包括：

28、若所述筛选暂态电流数据中的值不等于所述信号特征分量，则将所述筛选暂态电流数据输入所述暂态信号检测模块，以提取所述漏电电流特征；

29、若所述残余分量不满足所述模态分解算法的停止条件，则将所述残余分量输入所述暂态信号检测模块，以提取所述漏电电流特征。

30、可选的，所述隔离模块为调谐电感隔离电路，所述调谐电感的取值为：

31、

32、其中，rd为电阻；cd为电容；ld为电感；k为比例系数；c2为传感器耦合电容；l1为调谐电感；ω为角频率。

33、可选的，还包括：

34、发送所述漏电电流至预警模块，以监测所述设备电路的漏电情况。

35、本申请第二方面提供一种分布式漏电电流的隔离监测装置，应用于上述第一方面所提供的分布式漏电电流的隔离监测方法，所述装置包括：

36、采集模块，用于采集设备电路的暂态信号，所述暂态信号包括暂态电流；

37、处理模块，用于根据局部结构离群处理算法在所述暂态电流中提取有效暂态电流数据；以及对所述有效暂态电流数据进行滤波处理与归一化处理，以得到处理后暂态电流数据；

38、暂态信号检测模块，用于采用模态分解算法对所述处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取，以根据提取的所述漏电电流特征检测所述暂态电流中的漏电电流；

39、隔离模块，用于在所述暂态电流中存在所述漏电电流时，隔离所述暂态电流与所述漏电电流。

40、由上述技术方案可知，本申请提供一种分布式漏电电流的隔离监测方法及装置，所述方法包括：采集设备电路的暂态信号，暂态信号包括暂态电流；根据局部结构离群处理算法在暂态电流中提取有效暂态电流数据；对有效暂态电流数据进行滤波与归一化处理，以得到处理后暂态电流数据；采用模态分解算法对处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取，以检测暂态电流中的漏电电流；若暂态电流中存在漏电电流，则隔离漏电电流与暂态电流，并发送漏电电流至预警模块，以监测设备电路的漏电情况。本申请的方法采用lsof算法对采集到的暂态电流数据进行处理，可有效提升数据的准确性和可靠性。通过模态分解算法对混合在暂态电流中的漏电电流进行特征提取，进而检测采集到的暂态电流中是否存在漏电电流，从而更加准确的判断设备电路中是否发生漏电故障。通过调谐电感电路可将设备的漏电电流与暂态电流进行隔离，当设备发生故障时，使暂态电流不会干扰设备漏电电流的监测，有效监测电路中的漏电情况，可提高漏电监测的可靠性。

技术特征：

1.一种分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，所述根据局部结构离群处理算法在所述暂态电流中提取有效暂态电流数据包括：

3.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，按照下式对所述有效暂态电流数据进行滤波处理：

4.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，所述滤波处理的电路为改进的信号调理电路。

5.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，所述对所述有效暂态电流数据进行归一化处理包括：

6.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，所述控制暂态信号检测模块采用模态分解算法对所述处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取包括：

7.根据权利要求6所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，所述控制暂态信号检测模块采用模态分解算法对所述处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取还包括：

8.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，所述隔离模块为调谐电感隔离电路，所述调谐电感的取值为：

9.根据权利要求1所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，其特征在于，还包括：

10.一种分布式漏电电流的隔离监测装置，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的分布式漏电电流的隔离监测方法，所述装置包括：

技术总结
本申请提供一种分布式漏电电流的隔离监测方法及装置，方法包括：采集设备电路的暂态信号，暂态信号包括暂态电流；在暂态电流中提取有效暂态电流数据并进行滤波与归一化处理；对处理后暂态电流数据进行漏电电流特征提取，以检测暂态电流中是否存在漏电电流；若存在漏电电流则隔离漏电电流与暂态电流。本申请采用LSOF算法对暂态电流数据进行处理，可提高数据的可靠性；通过模态分解算法对混合在暂态电流中的漏电电流进行特征提取，可准确判断电路中是否发生漏电故障。通过调谐电感电路隔离漏电电流与暂态电流，使暂态电流不会干扰漏电电流的监测，可有效监测电路中的漏电情况，提高漏电监测的可靠性。

技术研发人员：普朝杉,谢宗禄,陈虓,杨金东,刘勇
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司临沧供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22