[发明专利]高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法及装置

权利要求书

1.一种高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电压监测点采集的因高压电缆故障所产生的暂态电压波形以及预设的截止频率，所述电压监测点设置于高压电缆终端和GIS连接处的高压电缆终端气室中；

根据所述暂态电压波形的频率对所述暂态电压波形进行连续小波变换，得到所述暂态电压波形的小波变换系数；

根据所述预设的截止频率和所述小波变换系数进行频域分析，得到小波累计曲线；

提取所述小波累计曲线的局部极大值和最大值；

筛选大于阈值的所述局部极大值以获得筛选结果，并根据所述筛选结果确定所述暂态电压波形的起始特征时刻；所述阈值根据所述最大值确定。

2.根据权利要求1所述的高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法，其特征在于，所述暂态电压波形的起始特征时刻为所述暂态电压波形首次到达所述电压监测点的时刻t₁和所述暂态电压波形首次经过所述高压电缆终端和故障点后再次到达所述电压监测点的时刻t₂。

3.根据权利要求1所述的高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法，其特征在于，所述电压监测点的有效频带范围为10Hz-100MHz，所述电压监测点的采样率不低于250Ms/s,所述电压监测点的采样带宽不低于100MHz。

4.根据权利要求1所述的高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法，其特征在于，所述小波累计曲线表示为A(t)，提取所述局部极大值的步骤，包括：

获取所述电压监测点的采样率；

根据所述电压监测点的采样率，计算采样时间间隔Δt；

对于任意时刻t_i，若A(t_i)A(t_i+Δt)A(t_i+2Δt)A(t_i+3Δt)A(t_i+4Δt)A(t_i+5Δt)且A(t_i)A(t_i-Δt)A(t_i-2Δt)A(T_i-3Δt)A(t_i-4Δt)A(t_i-5Δt)，则确定A(t_i)为所述局部极大值。

5.根据权利要求1所述的高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法，其特征在于，所述小波变换系数的表达式为：

其中，CWT(f,t)为所述小波变换系数；u(τ)为所述暂态电压波形；f为所述暂态电压波形的频率；τ为时间迁移尺度；t为时间；为母小波函数进行伸缩和平移变换后得到的函数，为母小波函数中的Morlet函数且C为重构时的归一化常数。

6.根据权利要求1所述的高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取方法，其特征在于，根据所述预设的截止频率和所述小波变换系数进行频域分析，得到小波累计曲线的步骤，包括：

基于以下表达式得到所述小波累计曲线：

其中，A(t)为所述小波累计曲线；P₁为所述预设的截止频率；CWT(f,t)为所述小波变换系数。

7.一种高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取装置，其特征在于，所述高压电缆故障暂态电压波形起始特征时刻提取装置包括：

数据获取模块，用于获取电压监测点采集的因高压电缆故障所产生的暂态电压波形以及预设的截止频率，所述电压监测点设置于高压电缆终端和GIS连接处的高压电缆终端气室中；

系数获取模块，用于根据所述暂态电压波形的频率对所述暂态电压波形进行连续小波变换，得到所述暂态电压波形的小波变换系数；

曲线获取模块，用于根据所述预设的截止频率和所述小波变换系数进行频域分析，得到小波累计曲线；

极值获取模块，用于提取所述小波累计曲线的局部极大值和最大值；

起始特征获取模块，用于筛选大于阈值的所述局部极大值以获得筛选结果，并根据所述筛选结果确定所述暂态电压波形的起始特征时刻，所述阈值根据所述最大值确定。