[发明专利]一种电缆绝缘状态及故障监测方法

权利要求书

1.一种电缆绝缘状态及故障监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1：收集电缆绝缘泄露电流；

步骤S2：根据实时采集的电缆绝缘泄露电流预测泄露电流趋势；

步骤S3：根据得到的泄露电流预测结果判断电缆绝缘状态；

步骤S4：当电缆绝缘状态异常时，向电缆中注入零序电压并判断电缆老化程度；

步骤S5：由步骤S4得到的绝缘电阻，与电缆高阻故障下的电阻最大值比较，判断电缆是否需要断开；

步骤S6：若电缆判定为断开，采用低压脉冲法判断电缆故障点的大致位置；

步骤S7：在电缆故障点大致位置，利用高频感应定位法对故障点快速精准定位；

所述步骤S2为利用多目标优化的混合预测算法进行泄露电流趋势预测，具体为：

首先利用指数移动加权平均法预测泄露电流，其数学模型如下：

其中，S_t为t时刻利用指数移动加权平均法的预测泄露电流；I_▽t为t时刻采集的各相电缆绝缘泄露电流；α为加权因子，介于(0,1)之间；

接着利用长短期记忆网络法对泄露电流进行预测，其数学模型为：

其中，h_t为t时刻利用长短期记忆网络法的预测泄露电流；o_t为t时刻输出门的状态；c_t为t时刻记忆细胞状态；且

其中，f_t为t时刻忘记门的状态；i_t为t时刻输入门的状态；为t时刻临时记忆细胞状态；且

其中，为t时刻采集的各相电缆绝缘泄露电流；σ为sigmoid函数；ω_o为输出门权重矩阵；b_o为输出门偏置项；ω_f为忘记门权重矩阵；b_f为忘记门偏置项；ω_i为输入门权重矩阵；b_i为输入门偏置项；ω_c为输入单元状态矩阵；b_c为输入单元状态偏置项；

最后预测泄露电流结果的数学模型为：

其中，为t时刻泄露电流的最终泄露电流预测结果；w₁为分配给长短期记忆网络法完成泄露电流预测的权重系数；w₂为分配给指数移动加权平均法完成泄露电流预测的权重系数；且w₁+w₂＝1。

2.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘状态及故障监测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

实时测量电缆各相首端电流I₁和末端电流I₂，由基尔霍夫电流定律得各相电缆绝缘泄露电流为：

3.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘状态及故障监测方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

将步骤S2得到的预测泄露电流的最终泄露电流预测结果与2倍的电缆正常泄露电流进行比较，若预测泄露电流小于等于2倍的电缆正常泄露电流，则判定为电缆绝缘正常；并返回步骤S1继续执行；若预测泄露电流大于2倍的电缆正常泄露电流则判定为电缆绝缘异常。