【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电系统漏电故障检测，尤其涉及一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法和系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、漏电检测通常是通过检测线路剩余电流幅值和变化量来判断线路是否故障，但同时配电网中正常运行的三相线路以及设备中也会存在正常的漏电电流，不会对线路或设备造成损害，正常漏电允许存在且无法消除，而故障漏电流会损害线路或设备，为突然出现的电流且主要呈现阻性。目前的漏电检测技术无法区分正常漏电和故障漏电，造成剩余电流保护器出现拒动或误动，因此区别线路正常漏电与线路故障漏电具有重要意义。
3、另外，目前的漏电检测方法除了漏电检测精度低之外，往往还需要现场重新查看漏电情况，因此目前对于电网的漏电检测方法无法直观获取漏电情况，不能判断漏电现象是否严重。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法和系统，精确计算线路漏电电流，自动区分漏电电流是正常漏电还是故障漏电，并实现漏电可视化检测。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，包括：
4、采用三频法测量三相线路对地参数，得到相应频率下三相线路总漏电电流；
5、选取阻性漏电有效值，将超过阻性漏电有效值的总漏电电流判断为线路故障漏
6、获取发生故障漏电线路的放电图像，将所述放电图像上传至处理器；
7、采用阈值分割算法，利用处理器对获取的图像进行图像分割；步骤包括：预处理、最佳分割阈值选取以及特征提取；
8、采集到分割处理的光斑图像后进行可视化显示。
9、进一步的，所述三频法具体为附加电压源在负载两端,通过施加其他频率电压测量线路对地参数。
10、进一步的，所述线路对地参数包括a、b、c三相配电电缆的绝缘电阻，以及分布电容；计算公式如下：
11、
12、
13、其中，附加电压源幅值为u,频率为，i=1,2,3；=2；
14、、、与、、均为实部的系数;、、与、、为虚部的系数，均只与、、、、、、有关；其中，、、分别为a、b、c三相线路对地电压的实部，、、分别为a、b、c每相线路对地电压的虚部。
15、进一步的，对每个线路对地参数求偏导数，计算每个线路对地参数的相对误差放大因子，公式如下：
16、
17、其中，i=1,2,3;为的相对误差放大因子，为的相对误差放大因子;re()的相对误差百分数=dre()/re(),im()的相对误差百分数=dim()/im()。
18、进一步的，所述预处理，包括图像灰度化处理、归一化处理与滤波处理；具体为:
19、获取经图像灰度化处理后数据的灰度直方分布，表示灰度值与其出现的像素个数之间的关系；将灰度直方分布的像素个数归一化至[0,1]区间内，表示灰度值与其出现的频率之间的关系；利用高斯低通滤波器进行滤波处理，对归一化处理之后的灰度直方分布进行平滑化处理；
20、所述图像灰度化处理采用加权平均值法，其运算公式如下：
21、gray=w*红+v*绿+q*蓝
22、其中，红、绿、蓝为三个分量，w、v、q 分别为红、绿、蓝三个分量的权重。
23、进一步的，所述最佳分割阈值选取，具体包括：
24、以候选阈值t为分割阈值，将灰度图像分为背景和目标，背景为灰度值[0,t]的像素点集合，目标对象为灰度值[t+1,255]的像素点集合，根据以下公式计算背景与目标的累积灰度分布概率：
25、
26、其中，为灰度值i出现的频率;t为候选阈值，表示背景的累积灰度分布概率，表示目标的累积灰度分布概率；根据以下公式根据以下公式分别求取背景和全局的平均灰度：
27、
28、定义非线性函数，根据以下公式求取背景和目标的类间距:
29、
30、将最大类间距所对应的阈值作为最佳分割阈值。
31、进一步的，所述候选阈值的获取，具体包括：在得到平滑化处理的直方分布后，在其中选取一点求取其左右两侧斜率，每一侧通过n个均匀逼近的相邻点来拟合，设线性方程为:
32、+b
33、
34、
35、
36、a为斜率，b为截距,得到点左右两侧的斜率和，利用下式求得斜率差：
37、=-，=[n,255-n]
38、将得到的斜率差函数连续化，斜率差函数的导数为0的点作为函数的图像的峰值和谷值，分别表示图像像素的平均值和候选阈值。
39、本专利技术第二方面提供了一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测系统，包括：
40、漏电电流计算模块，被配置为：采用三频法测量三相线路对地参数，得到相应频率下三相线路总漏电电流；
41、故障漏电判断模块，被配置为：选取阻性漏电有效值，将超过阻性漏电有效值的总漏电电流判断为线路故障漏电，将不超过阻性漏电有效值的总漏电电流判断为线路正常运行；
42、图像获取模块，被配置为：获取发生故障漏电线路的放电图像，将所述放电图像上传至处理器；
43、图像处理模块，被配置为：采用阈值分割算法，利用处理器对获取的图像进行图像分割；步骤包括：预处理、最佳分割阈值选取以及特征提取；
44、可视化漏电检测模块，被配置为：采集到分割处理的光斑图像后进行可视化显示。
45、本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法中的步骤。
46、本专利技术第四方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法中的步骤。
47、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
48、1)本专利技术提供的基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法和系统，采用三频法测量配电过程中三相线路对地参数，实现了三相线路对地电容与电阻的测量；并对公式的稳定性进行分析，解决了因为公式中测量参数的微小误差，最终导致公式计算结果存在较大的误差的问题，准确计算相应频率下三相线路总漏电电流。
49、2)本专利技术把阻性漏电有效值作为线路发生故障的判据，与三相线路总漏电电流相比进行区分，显著提高故障漏电的识别准确率。
50、3)本专利技术利用放电图像检测线路漏电，具有较高的检测灵敏度，对获取的图片进行阈值分割处理，最佳阈值的选取可以实现最好的分割结果，最本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述三频法具体为附加电压源在负载两端,通过施加其他频率电压测量线路对地参数。
3.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述线路对地参数包括A、B、C三相配电电缆的绝缘电阻，以及分布电容；计算公式如下：
4.如权利要求3所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，对每个线路对地参数求偏导数，计算每个线路对地参数的相对误差放大因子，公式如下：
5.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述预处理，包括图像灰度化处理、归一化处理与滤波处理；具体为:
6.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述最佳分割阈值选取，具体包括：
7.如权利要求6所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述候选阈值的获取，具体包括：在
8.一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测系统，其特征在于：包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法中的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述三频法具体为附加电压源在负载两端,通过施加其他频率电压测量线路对地参数。
3.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述线路对地参数包括a、b、c三相配电电缆的绝缘电阻，以及分布电容；计算公式如下：
4.如权利要求3所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，对每个线路对地参数求偏导数，计算每个线路对地参数的相对误差放大因子，公式如下：
5.如权利要求1所述的一种基于放电图像的三相线路漏电可视化检测方法，其特征在于，所述预处理，包括图像灰度化处理、归一化处理与滤波处理；具体为:
6.如权利要求1所述的一种基于放电图...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭曙光，王青雷，苑显清，郭延昌，王立江，冀强，王道凯，曹启国，赵旭东，陈啸，张超，王申柱，冯平民，毛成，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司汶上县供电公司，
类型：发明
国别省市：
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