一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价方法与流程

本发明属于电力电缆工程领域，具体涉及一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价方法。

背景技术：

1、配电电缆是配电系统中的重要设备之一，其运行安全性与可靠性对配电网整体安全、稳定运行具有重要意义。配电电缆运行时的负荷会受到电缆的周围环境、运行条件及敷设方式等问题的影响，从而出现输电瓶颈，影响电网的正常运转，而无法给电网用户提供有效的电能供给与服务。电网的不正常运转不仅会严重影响到生活与工作用电，还会使电力相关工程经济价值降低，更是会阻碍到电力行业的健康发展。

2、配电电缆工作环境的多样，给其监测与维修造成了较大困难。在对配电电缆进行状态评价时由于配电电缆基数大、分布广、运行环境复杂多样，在获取配电电缆检测数据时易受到环境、天气和季节等因素的影响，进而使得检测结果有所差异。由于配电电缆的状态感知数据多数不宜获得，而人工进行定期检查费时费力，监测质量受人为因素影响难以保证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价方法，以解决配电电缆的状态感知数据多数不宜获得，使得检测结果有所差异，无法准确对配电电缆进行状态评价的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价方法，包括：

4、获取配电电缆状态感知数据进行预处理，获得预处理后的配电电缆状态感知数据；

5、根据配电电缆的运行负载情况和电缆标称值，划分配电电缆的工作状态；

6、基于预处理后的配电电缆状态感知数据和配电电缆工作状态，定义并计算配电电缆接头温度的健康阈值；

7、基于配电电缆接头温度健康阈值构建配电电缆健康度指标，获取配电电缆健康度指标值；

8、基于配电电缆健康度指标值划分配电电缆健康状态，获得配电电缆的健康状态评价结果。

9、进一步的，所述配电电缆状态感知数据包括：负荷电流、配电电缆接头温度与环境温度；

10、所述预处理包括：

11、计算获取负荷电流的均方根值，并记为ij；

12、计算获取配电电缆接头平均温度、配电电缆接头最高温度与配电电缆接头最低温度，并分别记为tp、td与tx；

13、计算获取配电电缆环境最高温度与配电电缆环境最低温度，并分别记为ta与ti。

14、进一步的，所述配电电缆的工作状态包括轻载、正常和重载；

15、配电电缆负荷电流为[10％im-40％im)时，工作状态为轻载状态；

16、配电电缆负荷电流为[40％im-80％im)时，工作状态为正常状态；

17、配电电缆负荷电流为[80％im-100％im]时，工作状态为重载状态；

18、im为配电电缆标准载流量。

19、进一步的，所述定义并计算配电电缆接头温度的健康阈值具体包括：

20、轻载状态下配电电缆接头温度健康阈值的上阈值记为lth，其计算方法如下：

21、

22、式中，lth为轻载状态下配电电缆接头温度健康阈值的上阈值，为配电电缆导线在配电电缆接头温度为td时的温度系数，td为配电电缆接头最高温度，ta为配电电缆环境最高温度；

23、轻载状态下配电电缆接头温度健康阈值的下阈值记为ltl，其计算方法如下：

24、

25、式中，ltl为轻载状态下配电电缆接头温度健康阈值的下阈值，为配电电缆导线在配电电缆接头温度为tx时的温度系数，tx为配电电缆接头最低温度，ti为配电电缆环境最低温度；

26、正常状态下配电电缆接头温度健康阈值的上阈值记为nth，其计算方法如下：

27、

28、式中，nth为正常状态下配电电缆接头温度健康阈值的上阈值；

29、正常状态下配电电缆接头温度健康阈值的下阈值记为ntl，其计算方法如下：

30、

31、式中，ntl为正常状态下配电电缆接头温度健康阈值的下阈值；

32、重载状态下配电电缆接头温度健康阈值的上阈值记为hth，其计算方法如下：

33、

34、式中，hth为重载状态下配电电缆接头温度健康阈值的上阈值；

35、重载状态下配电电缆接头温度健康阈值的下阈值记为htl，其计算方法如下：

36、

37、式中，htl为重载状态下配电电缆接头温度健康阈值的下阈值。

38、进一步的，所述配电电缆健康度指标具体包括：

39、轻载状态下配电电缆健康度指标、正常状态下配电电缆健康度指标和重载状态下配电电缆健康度指标。

40、进一步的，所述获取配电电缆健康度指标值具体为：

41、轻载状态下配电电缆健康度指标的记为pl，其计算方法如下：

42、

43、式中，pl为轻载状态下配电电缆健康度指标；tp为配电电缆接头平均温度；

44、正常状态下配电电缆健康度指标的记为pn，其计算方法如下：

45、

46、式中，pn为正常状态下配电电缆健康度指标；

47、重载状态下配电电缆健康度指标的记为ph，其计算方法如下：

48、

49、式中，pn为重载状态下配电电缆健康度指标。

50、进一步的，

51、根据获取配电电缆健康度指标值划分配电电缆的健康状态；

52、配电电缆健康度指标值为[1-0.75]时，配电电缆健康状态为正常状态；

53、配电电缆健康度指标值为(0.75-0.45]时，配电电缆健康度指标值为注意状态；

54、配电电缆健康度指标值为(0.45-0.15]时，配电电缆健康度指标值为异常状态；

55、配电电缆健康度指标值为(0.15-0]时，配电电缆健康度指标值为严重状态。

56、第二方面，本发明提供一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价装置，包括：

57、预处理模块，用于获取配电电缆状态感知数据进行预处理，获得预处理后的配电电缆状态感知数据；

58、工作状态划分模块，用于根据配电电缆的运行负载情况和电缆标称值，划分配电电缆的工作状态；

59、健康阈值定义模块，用于基于预处理后的配电电缆状态感知数据和配电电缆工作状态，定义并计算配电电缆接头温度的健康阈值；

60、配电电缆健康度指标值获取模块，用于基于配电电缆接头温度健康阈值构建配电电缆健康度指标，配电电缆健康度指标值；

61、评价结果获得模块，用于基于配电电缆健康度指标值划分配电电缆健康状态，获得配电电缆的健康状态评价结果。

62、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述中任意一项所述的一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价方法。

63、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如上述中任意一项所述的一种基于状态感知数据的配电电缆状态评价方法。

64、本发明的有益效果如下：

65、1、本发明获取配电电缆状态感知数据并进行预处理，基于配电电缆标称值划分配电电缆工作状态，定义并计算配电电缆接头温度的健康阈值，基于配电电缆接头温度健康阈值构建配电电缆健康度指标，获取配电电缆健康度指标值，划分配电电缆健康状态，完成配电电缆状态评价；既考虑配电电缆的运行负载大小，同时考虑配电电缆接头温度与环境温度因素，综合分析评判配电电缆发热情况，评价配电电缆健康状态，克服了其他配电电缆状态评价方法未考虑环境因素的不足，使电缆状态评价结果全面且准确，更符合实际。

66、2、本发明能够解决季节原因对评价结果的影响；同时能节约检测成本，相较于其他配电电缆实测数据而言，配电电缆的温度数据与负荷数据获取难度小，而且现有温度感知技术较为成熟，使得本发明中得健康状态评价方法得可靠性更高。