[发明专利]一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统及其控制方法，所述系统包括信息传输模块、暂态扰动信号检测模块、暂态扰动信号识别模块、故障预警模块、故障数据处理模块和电缆故障定位模块。所述系统是一种高效、低成本、高可靠性的电缆早期故障预警与定位方法，可以简化和提升运维工作效率，有效的预防电缆故障，及时发现电缆的早期故障，避免电缆故障导致的停电损失。

技术领域

本发明属于电力技术领域，涉及到一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统及其控制方法。

背景技术

配电网位于电力系统的末端，直接与用户相连，整个电力系统对用户的供电能力和供电质量都由其来实现和保障。因此，配电网既是整个电力系统的发展基础，又是其最终归宿，是实现智能电网的重要环节。同时，随着城市规模的逐步扩大，配电网的负荷密度不断增大，对其供电可靠性和供电质量等指标的要求越来越高。但目前，电网大负荷期间的互供能力不足，极有可能发生大面积的停电事故，其供电可靠性和抵御自然灾害的能力亟待提高。

随着城市化进程的加快，电缆在城网供电中所占的份量也越来越重，已逐步取代了架空供电线路，被广泛应用于配电网。地下电缆在恶劣天气下比架空线更安全，短距离传输更经济，并且具有不易受环境影响和易维护的特点，因此得到了广泛应用。电力电缆主要用于变电站、发电厂及工矿企业的动力引入线，使用范围逐渐广泛从而受到重视。随着城市建设的发展，架空输电线路逐渐被电力电缆所取代，在城网供电中所占的比例越来越大。随着电力电缆的广泛使用必然带来电缆故障的增多，地下电缆更容易因局部放电、闪络等引发致永久性故障，故障查找更困难，是配电网设备中故障率最高的设备。为了确保电力电缆安全稳定的运行，对电缆早期故障做到及早发现及时应对。

发明内容

为解决上述问题，本发明一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统及其控制方法，所述系统是一种高效、低成本、高可靠性的电缆早期故障预警与定位方法，可以简化和提升运维工作效率，有效的预防电缆故障。因此，需要研究中压电缆劣化过程，建立中压配网电缆劣化程度的标准参数，提出电缆早期故障的监测手段和辨识方法，实现故障类型识别和严重程度评估，及时发现电缆的早期故障，避免电缆故障导致的停电损失。

本发明具体为一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统，所述系统包括信息传输模块、暂态扰动信号检测模块、暂态扰动信号识别模块、故障预警模块、故障数据处理模块和电缆故障定位模块；所述信息传输模块将测量点的信息传输给所述暂态扰动信号检测模块和所述故障数据处理模块；所述暂态扰动信号检测模块连接到所述暂态扰动信号识别模块，所述暂态扰动信号识别模块对检测到的暂态扰动信号进行识别，并初步判断发生故障的可能性；所述暂态扰动信号识别模块连接到所述故障预警模块，所述故障预警模块在所述暂态扰动信号识别模块识别出发生故障可能性过高时发出预警信号；所述暂态扰动信号识别模块还连接到所述故障数据处理模块，所述故障数据处理模块对识别出的疑似故障信息进行进一步判断和处理；所述故障数据处理模块连接到所述电缆故障定位模块，所述电缆故障定位模块对所述故障数据处理模块判断出的电缆故障进行定位，以快速获取电缆故障点的具体位置。

进一步的，所述暂态扰动信号检测模块与暂态扰动信号识别模块是基于专家系统的干扰信号的统计模式辨识的运行，将有效的故障信号进行采集。

进一步的，所述信息传输模块能够将测量点采集到的故障信号在各模块之间进行信号转换及数据传递。

进一步的，所述暂态扰动信号检测模块能够检测电缆的接地线电流、零序电压、零序电流等反映电缆电气特性的电气特征量。

进一步的，所述暂态扰动信号识别模块能够利用神经网络、支持向量机等对信号进行多类扰动的识别。

进一步的，所述故障数据处理模块和电缆故障定位模块对基于暂态扰动信号的电缆早期故障进行判断和定位。

本发明还包括一种基于暂态扰动的配网电缆早期故障定位系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：