[发明专利]一种XLPE电缆绝缘状态评估方法

说明书

本申请公开了一种XLPE电缆绝缘状态评估方法，步骤为采用DCIC‑q(t)技术测试出待测电缆的电荷量动态变化参数，根据所述电荷量动态变化参数，提取待测电缆的绝缘介质电导率，建立动态电荷参数分布的神经网络模型，获得待测电缆的绝缘状态，建立BP神经网络和FCM的XLPE电缆绝缘老化状态评估模型，并将所述电荷量动态变化参数输入到所述BP神经网络和FCM的XLPE电缆绝缘老化状态评估模型中。对电缆进行状态诊断及评估，是保证电力供应安全可靠的一个重要技术手段，也是在智能电网中实现对电缆有效管理的极其重要的部分。本申请可以提取电荷量动态变化参数，然后通过模糊C均值聚类(FCM)方法进行绝缘状态分类和判定，提出的评估模型可提高电缆绝缘老化状态评估的准确率。

技术领域

本发明涉及电性能的测试技术领域，具体涉及一种XLPE电缆绝缘状态评估方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，我国经济发展突飞猛进，电力行业作为经济发展的重要支柱之一，随着国民经济快速发展，人们生活水平大有改善，但与此同时，对电力市场的需求也日益增加，突现出电力短缺的供需矛盾。

在城市文明化的建设过程中，人们希望营造优雅的生存环境和宽松的生活空间。于是，地下电力电缆逐渐取代架空线路，同时随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆的故障也越来越频繁。因此，研究电力电缆在线监测技术，可及时对电缆进行合理的维护、检修及更换，对保证电缆可靠运行具有重要意义。

对电缆进行状态诊断及评估，是合理安排电缆更换，保证电力供应安全可靠的一个重要技术手段，也是在智能电网中实现对电缆有效管理的极其重要的部分。对电缆进行状态诊断及评估，为及时的找出原因进行更换和处理，从而为减少电力事故保驾护航。但是目前现有的整体电缆绝缘的诊断和评估主要包括直流电流法、温度测量法、tan法和局部放电法等。而这些方法往往侧重单一变量的影响，难以准确全面反映电缆绝缘的状态。

发明内容

针对这些问题，本发明要解决的技术问题是：本申请基于DCIC-q(t)测试技术对热老化全尺寸整体电缆进行动态电荷测试和参数分析的实验数据，提出结合BP神经网络和模糊聚类的电缆老化状态评估模型。该模型利用BP神经网络处理复杂非线性映射问题的强大功能，对以电荷量为主的动态电荷、电导、温度、介电常数等参数进行特征提取，然后通过模糊C均值聚类(FCM)方法进行绝缘状态分类和判定，提出的评估模型可提高电缆绝缘老化状态评估的准确率。

为了实现上述目的，本申请通过以下技术方案实现：

一种XLPE电缆绝缘状态评估方法，所述方法包括：

S10,采用DCIC-q(t)技术测试出待测电缆的电荷量动态变化参数；

S20,根据测试的电缆绝缘动态电荷量，提取电缆绝缘的介电常数和电导率参数；

S30,建立动态电荷参数分布的神经网络模型，获得能表述电荷量、介电、电导等多参量与电缆热老化时间映射关系的网络参数；

S40,归一化处理所述电荷量动态变化参数，设置并初始化BP神经网络层数、每层神经元个数、权重和偏差矩阵、学习率和迭代次数T1；

S50,根据所述权重、偏差矩阵和确定的激活函数前向传递计算输出和误差函数，计算所述误差函数对所述各个权重和偏差的梯度，根据所述学习率更新所述权重和偏差；

判断是否到达所述迭代次数T1；

若没到达所述迭代次数T1，则重新进行S50；

S60,建立BP神经网络和FCM的XLPE电缆绝缘老化状态评估模型，并将所述电荷量动态变化参数输入到所述BP神经网络和FCM的XLPE电缆绝缘老化状态评估模型中；

S70,提取所述BP神经网络最后一层隐藏层的数据作为样本特征值，初始化隶属度矩阵U、迭代次数T2和提前结束迭代条件值E，确定隶属度因子和聚类簇数；