一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法及系统与流程

本发明涉及电力电缆局部放电，尤其涉及一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、一般认为xlpe电力电缆在正常环境中的寿命为20-30年，然而由于电缆敷设在电缆沟或直接埋于地下，敷设环境与使用状态会极大的影响电缆的寿命。长期同土壤、水分、潮气接触，绝缘易受到腐蚀渗透，再加上电缆制造或安装时的局部缺陷，都可能造成故障。地下电缆一旦发生故障，寻找起来十分困难，不仅要浪费大量人力物力，而且还将带来难以估计的停电损失。如果故障得不到及时排除，将会造成严重的经济损失和社会影响。

3、局部放电类型与绝缘缺陷紧密相关，在线检测高压电器运行状态，实时采集绝缘局部放电信号并对其进行数理分析处理和属性分类，推断、预测绝缘缺陷部位、局放类型机器放电发展程度，可以预报预防事故发生。当电缆发生故障时，通常可以在多点测到，且故障点的相邻节点也会提供重要的故障特征信息，而现在常用的采集局部放电信号的手段通常是根据阈值触发采集，但是当某一测量点信号超阈值或发生异常时，相邻节点数据会因为信号衰减或未超阈值而未进行采集，不能有效判断本次采集信号是否为异常信号。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法及系统，在各采集位置配备边缘计算模块终端，当任一位置触发采集时，同时采集相邻位置的数据，实现放电数据完整采集，从而有效判断本次采集信号是否为异常信号。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明第一方面提供了一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法，包括以下步骤：

4、将整条待测电缆线路上的的每个电缆接头位置设置为节点，并在节点处设置局部放电采集设备并配置边缘计算终端；

5、通过边缘计算终端联动控制采集疑似局部放电位置点以及该位置点相邻节点的放电数据；

6、对疑似局部放电位置点以及该位置点相邻节点的放电数据分别进行预处理，其中，预处理步骤包括对放电数据进行特征提取，并计算疑似局部放电位置点的放电数据与该位置点相邻节点的放电数据的特征差；

7、利用信号衰减分类模型对预处理后得到的特征差数据进行局部放电检测，得到检测结果。

8、进一步的，疑似局部放电位置点的判断标准为：设定放电概率阈值，当某个节点采集数据识别局部放电概率超过设定阈值时，将其判断为疑似局部放电位置点。

9、更进一步的，与疑似局部放电位置点距离相距最近的两个节点为相邻节点。

10、进一步的，特征提取的具体步骤为：

11、根据脉冲波形数据进行计算，得到提取的半幅值脉宽，频率与最大幅值特征。

12、进一步的，信号衰减分类模型的训练步骤包括：

13、构建神经网络模型，包括输入层、中间层和输出层，中间层为卷积层与池化层；

14、利用放电数据集对神经网络模型进行训练，得到检测结果，其中，检测结果分为干扰信号、疑似信号和放电信号。

15、更进一步的，卷积层包括衰减系数、形变系数和距离因子，随着距离增大，衰减系数和形变系数会相应变化。

16、更进一步的，根据采集不同距离处的已知故障特征的放电数据构成放电数据集。

17、进一步的，当某个节点的边缘计算终端局部放电识别概率超过设定限值时，联动控制相邻节点边缘计算终端进行数据传输。

18、进一步的，各边缘计算终端控制对应局部放电采集设备进行放电数据同步采集。

19、本发明第二方面提供了一种应用于现场联动控制的局部放电检测系统，包括：

20、边缘计算配置模块，用于将整条待测电缆线路上的的每个电缆接头位置设置为节点，并在节点处设置局部放电采集设备并配置边缘计算终端；

21、数据采集模块，用于通过边缘计算终端联动控制采集疑似局部放电位置点以及该位置点相邻节点的放电数据；

22、预处理模块，用于对疑似局部放电位置点以及该位置点相邻节点的放电数据分别进行预处理，其中，预处理步骤包括对放电数据进行特征提取，并计算疑似局部放电位置点的放电数据与该位置点相邻节点的放电数据的特征差；

23、局部放电检测模块，用于利用信号衰减分类模型对预处理后得到的特征差数据进行局部放电检测，得到检测结果。

24、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

25、本发明公开了一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法及系统，各电力电缆各采集位置配备边缘计算终端，当电缆接头发生疑似故障时，同时采集相邻位置的数据，实现放电数据完整采集，如果为真实异常故障信号，信号在向两侧传输的过程中，尽管存在衰减，但会保留相应故障特征信息，极大的减少了误判率，能够有效判断本次采集信号是否为异常信号，减少误判概率，及时排除故障，减少经济损失，保障电力电缆的安全稳定运行。

26、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，疑似局部放电位置点的判断标准为：设定放电概率阈值，当某个节点采集数据识别局部放电概率超过设定阈值时，将其判断为疑似局部放电位置点。

3.如权利要求2所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，与疑似局部放电位置点距离相距最近的两个节点为相邻节点。

4.如权利要求1所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，特征提取的具体步骤为：

5.如权利要求1所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，信号衰减分类模型的训练步骤包括：

6.如权利要求5所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，卷积层包括衰减系数、形变系数和距离因子，随着距离增大，衰减系数和形变系数会相应变化。

7.如权利要求6所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，根据采集不同距离处的已知故障特征的放电数据构成放电数据集。

8.如权利要求1所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，当某个节点的边缘计算终端局部放电识别概率超过设定限值时，联动控制相邻节点边缘计算终端进行数据传输。

9.如权利要求1所述的应用于现场联动控制的局部放电检测方法，其特征在于，各边缘计算终端控制对应局部放电采集设备进行放电数据同步采集。

10.一种应用于现场联动控制的局部放电检测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种应用于现场联动控制的局部放电检测方法及系统，涉及电力电缆局部放电技术领域。该方法包括步骤：将整条待测电缆线路上的的每个电缆接头位置设置为节点，并在节点处设置局部放电采集设备并配置边缘计算终端；通过边缘计算终端联动控制采集疑似局部放电位置点以及该位置点相邻节点的放电数据；对疑似局部放电位置点以及该位置点相邻节点的放电数据分别进行预处理；利用信号衰减分类模型对预处理后得到的特征差数据进行局部放电检测，得到检测结果。本发明能够有效判断本次采集信号是否为异常信号，减少误判概率。

技术研发人员：杨震威,赵庆冲
受保护的技术使用者：康威通信技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15