[发明专利]一种高压电缆终端局部放电模式识别方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种高压电缆终端局部放电模式识别方法、装置及设备，属于高压电力设备绝缘监测技术领域。本发明利用高频测量法获取电缆终端的局部放电信号；对所述放电信号进行模态分解得到所述局部放电信号的有效模态；根据所述有效模态得到特征矩阵；将所述特征矩阵输入模式识别模型中，输出局部放电模式的类型；本发明成本低、便于安装、局部放电信号采集准确、模式识别准确率高。

技术领域：

本发明属于高压电力设备绝缘监测技术领域，特别涉及一种高压电缆终端局部放电模式识别方法、装置及设备。

背景技术：

随着配网供电系统规模的增加，环网柜在电力系统中渐渐占据着重要的位置，其安全稳定运行对电网的安全具有重要意义。环网柜内部核心电缆终端的绝缘缺陷或劣化等问题，将直接危及环网柜内设备的正常运行，直接影响电网的用电安全。局部放电是高压电缆终端绝缘劣化的重要征兆和表现形式，对于环网柜的局部放电及时准确监测成为维护电网安全稳定运行的关键环节。

局部放电的产生往往伴随着电、光、声、热等一系列物理现象，因此，局部放电在线监测的研究是建立在对这些电量或非电量进行检测的基础上的。这些物理量被传感器捕获，并提取监测信号的特征来评估电缆终端的放电程度。局部放电在线监测手段常分为非电测法和电测法两大类。非电测法包括超声波法、光检测法、热监测法等，电测法包括高频检测法、暂态对地电压检测、超高频法、脉冲电流法等。采用高频法测量环网柜内局部放电，其装置安装简单，不会对环网柜内部原有的设备造成伤害。现有的高频法局部放电检测采用高速的采集卡，从复杂性、成本上，难以实现在线监测应用。因此有必要发明一种可实时在线监测的、低成本检测电路，便于推广应用。

局放信号类型识别对故障处理极为重要，对于局部放电的模式识别，特征提取是及其重要的一步。目前，特征提取的方法一般采用基于相位分布模式局部放电(PhaseResolved Partial Discharge，PRPD)统计谱图的特征提取方法，如基于二维谱图的统计特征分析法、分形特征分析法、散点集的分形特征等，该类方法得到的特征量维数较高，会出现信息冗余，容易出现过拟合等问题，影响识别精度。

发明内容：

为了解决上述问题，本申请提供了一种高压电缆终端局部放电模式识别方法、装置及设备，实现高压电缆终端局部放电模式的准确识别，降低电缆终端的维护成本和时间成本。

本发明第一方面提供了一种高压电缆终端局部放电模式识别方法，包括如下步骤：

S1、利用高频测量法获取电缆终端的局部放电信号；

S2、对所述放电信号进行模态分解得到所述局部放电信号的有效模态；

S3、根据所述有效模态得到特征矩阵；

S4、将所述特征矩阵输入模式识别模型中，输出局部放电模式的类型。

进一步的，放电模式包括针板放电模式、沿面放电模式和内部放电模式。

进一步的，步骤S2包括：

采用变分模态分解算法进行模态分解；

根据频率筛选出有效模态。

进一步的，步骤S3包括：

对筛选得到的有效模态采用多尺度排列熵算法运算，得到有效模态的多尺度排列熵矩阵；

对所述多尺度排列熵矩阵降维，得到信号的最终特征矩阵。

本发明第二方面提供了一种高压电缆终端局部放电模式识别装置，包括：

信号获取单元，用以利用高频测量法获取电缆终端的局部放电信号；

模态获取单元，用以对所述放电信号进行模态分解得到所述局部放电信号的有效模态；

特征提取单元，用以根据所述有效模态得到特征矩阵；