高压绝缘电阻检测方法、电子设备及程序产品与流程

本发明涉及电气测量，具体而言，涉及一种高压绝缘电阻检测方法、电子设备及程序产品。

背景技术：

1、随着新能源汽车与储能系统高压电气架构日益复杂，多分支、多负载并联的特征愈发显著，系统运行过程中的绝缘安全监控面临着更高要求。传统的绝缘检测技术通常只能评估高压母线的整体绝缘水平，为了实现更精确的故障定位与主动维护，工程上逐渐引入基于交流注入与多节点测量数据的网络拓扑方程反演技术，以期计算并重构出网络中各个独立物理线路段的具体绝缘阻值。

2、然而，受限于高压网络分支的复杂性以及底层测量信号中存在的干扰误差，所构建的拓扑反演方程组通常呈现出一定的病态特性。常规的数值迭代求解方法在处理此类病态或欠定方程时，容易受到微小观测噪声的干扰而发生计算发散，导致输出的各分支绝缘重构阻值产生失真或不规律波动，难以在实际运行工况下提供具备较高空间定位分辨率与数值可靠性的评估结果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种高压绝缘电阻检测方法、电子设备及程序产品，能够改善传统绝缘电阻检测方式存在分辨率与可靠性不足的问题。

2、为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种高压绝缘电阻检测方法，包括：

4、获取目标高压总线上多个注入节点的调制注入信号；

5、根据所述多个注入节点相较于参考地线的响应电压，确定差分响应信号；

6、从所述差分响应信号中去除动态零点校验基准，得到补偿后信号，所述动态零点校验基准表征所述多个注入节点在所述参考地线上的电位偏移量；

7、根据所述调制注入信号和所述补偿后信号，确定所述多个注入节点的同相分量、正交分量和信噪比参数；

8、根据所述同相分量、所述正交分量和所述信噪比参数，确定所述目标高压总线上的多个线路段的绝缘电阻重构值；

9、根据所述绝缘电阻重构值、所述信噪比参数、预设过程噪声协方差矩阵和预设误差协方差矩阵，确定所述多个线路段的绝缘电阻融合估计值，并生成历史状态序列；

10、根据所述历史状态序列，确定检测结果，所述检测结果包括所述目标高压总线的故障报文和所述多个线路段中的目标线路段的剩余可用寿命。

11、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，获取目标高压总线上多个注入节点的调制注入信号，包括：

12、为所述多个注入节点分配载波频率，并基于所述载波频率，生成正弦基准信号；

13、利用不同的本原多项式生成伪随机二进制序列；

14、将所述正弦基准信号与所述伪随机二进制序列在时域逐点相乘，生成微扰源信号；

15、将所述微扰源信号注入所述多个注入节点，并采集各注入节点的实际电压；

16、对所述实际电压进行模数转换，得到所述调制注入信号。

17、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述多个注入节点相较于参考地线的响应电压，确定差分响应信号，包括：

18、利用分压衰减回路获取所述多个注入节点的第一降压模拟信号以及所述参考地线的第二降压模拟信号；

19、根据所述第一降压模拟信号和所述第二降压模拟信号，确定所述响应电压；

20、对所述响应电压进行模数转换，得到所述差分响应信号。

21、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，从所述差分响应信号中去除动态零点校验基准，得到补偿后信号，包括：

22、构建滑动观测窗口；

23、在所述滑动观测窗口内对所述差分响应信号进行滑动积分，得到所述多个注入节点在所述参考地线上的所述电位偏移量，作为所述动态零点校验基准；

24、确定所述差分响应信号与所述动态零点校验基准的差为所述补偿后信号。

25、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述调制注入信号和所述补偿后信号，确定所述多个注入节点的同相分量、正交分量和信噪比参数，包括：

26、根据所述载波频率和所述伪随机二进制序列，构建同相解调基准序列和正交解调基准序列，所述伪随机二进制序列与所述调制注入信号时钟对齐；

27、将所述补偿后信号分别与所述同相解调基准序列和所述正交解调基准序列相乘，得到所述同相分量和所述正交分量；

28、根据所述同相分量和所述正交分量，确定有效信号功率；

29、确定所述同相分量和所述正交分量在预设区间内的方差之和，作为动态噪声功率；

30、确定所述有效信号功率与所述动态噪声功率之比为所述信噪比参数。

31、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述同相分量、所述正交分量和所述信噪比参数，确定所述目标高压总线上的多个线路段的绝缘电阻重构值，包括：

32、根据所述同相分量和所述正交分量，确定所述多个注入节点处的测量复阻抗，并生成测量复阻抗实数向量；

33、将所述目标高压总线划分为k个线路段，并将所述目标高压总线的绝缘电阻作为长度为k的状态向量；

34、根据所述状态向量中的所述绝缘电阻，构建灵敏度矩阵；

35、确定所述目标高压总线在所述状态向量下的理论阻抗实数向量；

36、根据所述信噪比参数，构建对角权重矩阵；

37、根据所述测量复阻抗实数向量、所述理论阻抗实数向量和所述对角权重矩阵，确定目标函数，所述目标函数以最小化所述测量复阻抗实数向量与所述理论阻抗实数向量之间的加权残差为目标；

38、利用所述灵敏度矩阵对所述目标函数进行迭代求解，并确定最后一次迭代后得到的状态向量作为所述绝缘电阻重构值。

39、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述绝缘电阻重构值、所述信噪比参数、预设过程噪声协方差矩阵和预设误差协方差矩阵，确定所述多个线路段的绝缘电阻融合估计值，并生成历史状态序列，包括：

40、根据所述信噪比参数、所述预设过程噪声协方差矩阵和所述预设误差协方差矩阵，以所述多个线路段的待估测绝缘阻值和所述绝缘电阻重构值分别为状态向量和观测向量，构建状态空间模型；

41、利用所述状态空间模型确定先验状态估计值，并根据所述观测向量与所述先验状态估计值之间的残差对所述先验状态估计值进行反馈校正，得到后验状态向量，作为所述绝缘电阻融合估计值；

42、根据所述绝缘电阻融合估计值，生成所述历史状态序列。

43、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述历史状态序列，确定检测结果，包括：

44、根据所述历史状态序列，拟合表征所述目标线路段的绝缘性能下降趋势的劣化速率曲线；

45、利用所述劣化速率曲线，预测所述目标线路段的所述剩余可用寿命；

46、根据所述绝缘电阻融合估计值，确定所述目标高压总线对地的并联等效绝缘值；

47、根据所述并联等效绝缘值和各线路段的所述绝缘电阻融合估计值，生成所述故障报文。

48、第二方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括相互耦合的处理器及存储器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行上述的方法。

49、第三方面，本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的方法。

50、采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

51、在本技术提供的技术方案中，首先获取目标高压总线上多个注入节点的调制注入信号，并根据多个注入节点相较于参考地线的响应电压，确定差分响应信号。然后从差分响应信号中去除动态零点校验基准，得到补偿后信号。然后根据调制注入信号和补偿后信号，确定多个注入节点的同相分量、正交分量和信噪比参数，并根据同相分量、正交分量和信噪比参数，确定目标高压总线上的多个线路段的绝缘电阻重构值。随后根据绝缘电阻重构值、信噪比参数、预设过程噪声协方差矩阵和预设误差协方差矩阵，确定多个线路段的绝缘电阻融合估计值，并生成历史状态序列。最后根据历史状态序列，确定检测结果。如此，可以改善传统绝缘电阻检测方式存在分辨率与可靠性不足的问题。