【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及领域，更具体的，涉及一种配电电缆绝缘状态判定方法及系统。
技术介绍
1、随着城市配电网络电缆化程度越来越高，电力系统对配电网络长期运行的可靠性和效益要求也越来越高，对于城市配网电缆的运行状态监测管理需求开始突显。
2、在电缆运行过程中，热、机械和化学等因素会影响电缆绝缘和保护层的状态变化。其中，电缆导体的发热是造成电缆绝缘老化的主要原因之一；而电缆的绝缘老化又是电缆寿命缩短和故障的主要因素之一。
3、因此，对电缆运行时线芯导体温度的估算对电缆运行状态和健康度评估显得尤为重要。目前主流的计算方式是以电缆热路模型为基础，通过计算电缆线芯导体至环境热路模型各参量和导体发热功率来推算线芯导体和环境的温度差，结合环境温度获得线芯导体温度。但是城市电缆的敷设环境非常复杂，多数情况下无法对敷设条件和环境变量进行准确的计算，从而导致算法的准确性有较大缺陷。
4、同时，配电电缆涵盖400v-35kv电压等级，种类、型号十分繁杂，不同电缆之间物理结构和参数大相径庭。因此热路模型以及模型中各参量需根据各电缆电压等级、结构、材质和型号等信息分别模拟计算。对当下主要电缆运检维护工作带来了较大挑战。
5、针对上述问题，亟需一种配电电缆绝缘状态判定方法及系统。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种配电电缆绝缘状态判定方法及系统，方法采集待测电缆的基础参数，构建热路模型，计算电缆内外温差，从而实现配电电缆绝缘状态的判定与告警
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面，涉及一种配电电缆绝缘状态判定方法，方法包括以下步骤：采集待测电缆的基础参数，并基于所述基础参数构建所述待测电缆的热路模型；基于所述待测电缆的热路模型迭代计算电缆内外温差，直到所述待测电缆达到热力学平衡时采集所述待测电缆的导体温度；根据所述待测电缆的导体温度，生成分类告警。
4、优选的，待测电缆由内至外依次为导体、绝缘层、金属护套层、护甲内衬层和外壳纤维层；待测电缆的基础参数包括：待测电缆中的导体个数、导体直径、导体轴心间距；导体之间绝缘层厚度、绝缘材料热阻系数；金属护套层单位长度电阻、金属护套层外径；护甲内衬层厚度、护甲内衬层外径、护甲内衬层材料热阻系数；外壳纤维层厚度、外壳纤维层材料热阻系数。
5、优选的，迭代计算电缆内外温差，还包括：计算所述待测电缆的内部导体与所述待测电缆的外表面之间的温差：
6、δθ＝i2r[t1+n(1+λ)(t2+t3)]
7、式中，i为所述待测电缆的载流量，
8、r为所述待测电缆的导体交流电阻，
9、n为所述待测电缆中的导体个数，
10、λ为所述待测电缆的功率损耗系数，
11、t1、t2和t3分别为导体与金属护套层之间、金属护套层与护甲内衬层之间、护甲内衬层与外壳纤维层之间的单位长度热阻。
12、优选的，迭代计算电缆内外温差，还包括：实时采集所述待测电缆的外表面温度，并假设电缆导体温度初始值；利用所述待测电缆的外表面温度计算所述待测电缆的内外温差；将首次计算的温差与电缆导体温度求和，并更新所述电缆导体温度；迭代计算所述温差和所述电缆导体温度，直到连续两次计算的所述电缆导体温度的变化量小于预设误差，提取所述待测电缆的电缆导体温度。
13、优选的，待测电缆的导体交流电阻r为：
14、r＝r'(1+ys+yp)
15、式中，r'为所述待测电缆的导体直流电阻，与温度相关，
16、ys为集肤效应因数，且有ks为集肤效应因素，
17、yp为邻近效应因数，且有dc为导体直径，s为导体轴心间距。
18、优选的，待测电缆的功率损耗系数λ为：
19、λ＝λ′+λ”
20、式中，λ'为环流损耗系数，且有rs为金属护套层单位长度电阻，rx为金属护套层单位长度电抗，ω为角频率，d为金属护套层外径；
21、λ”为涡流损耗系数，且有
22、c为金属护套层厚度。
23、优选的，导体与金属护套层之间的单位长度热阻t1为：
24、
25、式中，ρt1为绝缘材料热阻系数，t1为位于所述导体之间、金属护套层内的绝缘层厚度。
26、优选的，金属护套层与护甲内衬层之间的单位长度热阻t2为：
27、
28、式中，ρt2为护甲内衬层材料热阻系数，且有金属护套层内电缆结构系数x与护甲内衬层厚度t2、金属护套层外径d相关。
29、优选的，护甲内衬层与外壳纤维层之间的单位长度热阻t3为：
30、
31、式中，ρt3为外壳纤维层材料热阻系数，t3为外壳纤维层厚度，da'为护甲内衬层外径。
32、优选的，根据所述待测电缆的导体温度，生成分类告警，还包括：分类告警包括温度告警和绝缘告警；其中，根据所述待测电缆的电缆导体温度与预设温度阈值的关系实现所述温度告警；根据所述温度告警的持续时间实现绝缘告警。
33、优选的，根据所述待测电缆的电缆导体温度与预设温度阈值的关系实现所述温度告警，还包括：若θc>80％·θmax，则发出第一温度告警；若θc>90％·θmax，则发出第二温度告警；若θc>θmax，则发出第三温度告警。
34、优选的，根据所述温度告警的持续时间实现绝缘告警，还包括：若第一温度告警状态持续时间超过第一时间阈值，则判断电缆绝缘损害状态为严重；若第二温度告警状态持续时间超过第二时间阈值，则判断电缆绝缘损害状态为异常；若第三温度告警状态持续时间超过第三时间阈值，则判断电缆绝缘损害状态为注意。
35、本专利技术第二方面，涉及一种利用本专利技术第一方面中方法的配电电缆绝缘状态判定系统，系统包括采集模块、计算模块和告警模块；其中，采集模块，用于采集待测电缆的基础参数，并基于所述基础参数构建所述待测电缆的热路模型；计算模块，用于基于所述待测电缆的热路模型迭代计算电缆内外温差，直到所述待测电缆达到热力学平衡时采集所述待测电缆的导体温度；告警模块，用于根据所述待测电缆的导体温度，生成分类告警。
36、本专利技术第三方面，涉及一种终端，包括处理器及存储介质；存储介质用于存储指令；处理器用于根据所述指令进行操作以执行本专利技术第一方面中方法的步骤。
37、本专利技术第四方面，涉及计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面中方法的步骤。
38、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中的一种配电电缆绝缘状态判定方法及系统，方法采集待测电缆的基础参数，构建热路模型，计算电缆内外温差，从而实现配电电缆绝缘状态的判定与告警。方法基于绝缘材料加速热老化因素，根据电缆缆芯温度与持续时间判定电缆目前的绝缘状态水平，对危重老化状态发出预警和告警，指导电缆载流量降至合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
9.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
10.根据权利要求4所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
11.根据权利要求10所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
12.根据权利要求11所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
13.一种利用权利要求
14.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
15.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-12任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的一种配电电缆绝缘状态判定方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：戴申鉴，白义传，周成，吴海，张军，曹子涛，王辉，潘志成，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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