一种电力电缆绝缘状态在线监测方法与流程

技术特征：
1.一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，分别选择待测电缆信号输入端和输出端，在所述输入端和输出端分别放置测试信号发送设备和测试信号接收设备；由所述测试信号发送设备发送连续高频测试信号，待所述测试信号接收设备接收到该高频测试信号，利用时域自相关迭代滤波算法，对所述高频测试信号进行信号处理和分析，获得自相关峰值的位置，幅度大小信息，判断所述待测电缆的绝缘状态是否存在劣化，若存在，则计算待测电缆劣化位置和计算待测电缆劣化程度，否则，结束检测。2.根据权利要求1所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，还包括：所述高频测试信号，由m个前导序列组成，该m个前导序列相同，且长度为n，记为：；其中，i表示高频测试信号中前导序列的序号，n表示前导序列中采样点的序号，n表示前导序列长度，sn表示前导序列={s1,s2,...sn}中的第n个元素。3.根据权利要求2所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，还包括：分别设置于所述输入端和输出端位置处的耦合器a和耦合器b；所述测试信号发送设备通过连接耦合器a，由所述耦合器a将高频测试信号耦合到待测电缆中；由输出端的耦合器b提取待测电缆中的高频测试信号，并传至所述测试信号接收设备并进行信号处理和分析。4.根据权利要求3所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，还包括：所述测试信号接收设备采用基于自相关峰值迭代搜寻算法对其进行信号处理，所述信号处理的过程至少包括步骤：s1：对采集后的所述高频测试信号进行同步处理；s2：找到所述高频测试信号起始位置后，数据截取模块对所述高频测试信号进行数据截取；s3：通过自相关计算模块进行自相关计算和门限比较；s4：对所述自相关计算模块的输入信号进行滤波处理。5.根据权利要求4所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，所述s1还包括：通过所述同步处理，找到高频测试信号的起始位置syncp1，将接收到的信号和本地存储的前导序列进行自相关计算，得到自相关度量序列：；其中，r表示设备b通过耦合器b采集的数据；s表示长度为n的前导序列，sn*表示前导序列={s1,s2,...sn}中的第n个元素sn的共轭；|x|表示复数x的幅值；k是自相关度量序列的序号。6.根据权利要求5所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，还包括：所述自相关度量序列计算出的结果m[k0]与一预设门限值t1进行比较，若m[k0]>t1，则完成所述高频测试信号的同步处理，且k=k0为syncp1的第一个采样点位置。7.根据权利要求6所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，所述s2还包括：还包括：对接收的所述高频测试信号进行数据截取和降噪处理，从接收的所述高频测
试信号中截取并进行降噪处理后的数据序列记为={a1,a2,...an}，其中：。8.根据权利要求7所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，所述s3通过自相关计算模块进行自相关计算和门限比较，还包括：当迭代次数为1时，所述数据截取模块的输出作为自相关计算模块的输入；否则，滤波模块的输出作为自相关计算模块的输入，表示为：；其中，niter表示迭代次数，={f1,f2,...fn}表示滤波模块的输出序列；所述自相关计算模块的输出为一长度为n的序列，记为={c1,c2,..cn}，对中其中每个元素的定义，为：；其中，x mod n表示数值x对n取模；是前导序列中某个元素的共轭；bi是自相关计算模块的输入中的元素；将向量中所有元素的幅度与门限值t2进行比较，若没有一 个元素，其幅度大于t2，则停止迭代并结束接收设备信号处理流程；否则，找到第一个幅度大于门限值t2的元素，记录其幅度的大小pj和序号dj，表示为：；；其中，cdj表示第j次迭代从向量中找到的第一个幅度大于门限值t2的元素，dj是其序号，pj是其的幅度；若迭代次数到达设置的上限，则停止迭代并结束接收设备信号处理流程。9.根据权利要求8所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，所述s4还包括：在第j（j>1）次迭代时，需要对自相关计算模块的输入信号进行滤波处理，公式为：
。10.根据权利要求9所述的一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，还包括：分别记录l’次迭代后的幅度的大小pj和序号dj，记为：={p1,p2,...,pl}，和={d1,d2,...,dl}；判断所述待测电缆的绝缘状态是否存在劣化：通过所述向量和中元素的个数l，l=l’，判断是否存在电缆劣化状态；若l>1，则待测电缆存在劣化现象，且电缆中存在劣化的点有l
‑
1个；反之，则待测电缆不存在劣化现象；计算待测电缆劣化位置，公式为：；其中，posi表示第i个劣化点的位置，v是高频信号在电缆中传输速度，di 1表示向量中的第i 1个元素，fs表示设备的采样速率；计算待测电缆劣化程度，公式为：；其中，lvli表示第i个劣化点的劣化程度，pi 1表示向量中的第i 1个元素。

技术总结
本发明提供一种电力电缆绝缘状态在线监测方法，在待测电缆两端分别放置测试信号发送设备和测试信号接收设备，其中发送设备发送连续的高频测试信号，接收设备采集该高频测试信号，并利用时域自相关迭代滤波算法，对接收信号进行信号处理和分析，获得自相关峰值的位置、幅度大小等信息，从而判断待测电缆绝缘状态是否存在劣化，劣化位置及劣化程度，实现电缆绝缘状态的检测。缆绝缘状态的检测。缆绝缘状态的检测。


技术研发人员：张大兴 黄泽荣 尹星光 李贤靓 蔡冰子 袁昊宇 田明明 李泽基 王掬涵 袁英平 温振兴
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司惠州供电局
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2021/11/14