【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配网电缆检测，具体为一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法及系统。
技术介绍
1、电力配网系统中的电缆绝缘状态评估一直是电力系统可靠运行的关键环节。随着城市化进程的不断推进，地下配电网络日益复杂化，电缆绝缘故障已成为配网系统故障的主要类型之一。传统电缆检测技术主要包括介质损耗测试、耐压试验和局部放电检测三种独立方法。介损测试通常采用工频或甚低频信号，用于评估绝缘整体劣化状态；耐压试验则采用高压直流或0.1hz超低频信号，验证绝缘的电气强度；局放检测则需要高频采样技术，用于捕捉微弱的放电脉冲信号。这三种检测方法针对不同的绝缘特性，需要不同的激励源和测量设备，导致现场检测过程复杂、效率低下、设备冗余且检测结果难以综合关联分析。
2、现有技术在电缆绝缘状态评估方面存在多方面不足。首先，传统检测技术需要对同一电缆进行多次测试，不仅延长了停电时间，增加了运维成本，还可能因重复施加高压而加速绝缘劣化。其次，各项测试结果相互独立，缺乏有效的关联分析机制，无法全面反映绝缘状态的复杂性。例如，介损测试可能显示绝缘整体老化，但无法定位具体缺陷位置；而局放检测虽能定位缺陷，但难以评估整体绝缘劣化程度。此外，传统检测方法往往采用固定参数的测试信号，缺乏对不同电缆特性的自适应能力，导致测试灵敏度和准确性受限。最后，现有技术在信号处理和诊断过程中通常采用经验规则或简单阈值判断，未充分利用先进的信号处理与人工智能技术，难以应对复杂电缆系统中的多样化故障模式。
技术实现思路
1、鉴于
2、因此，本专利技术提供了一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法及系统，能够解决
技术介绍
中提到的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，包括：对被测电缆施加振荡超低频电压信号；所述振荡超低频电压信号通过流形学习算法优化调整，作为耐压试验、介损检测和局放检测的共用激励源；获取所述被测电缆在所述振荡超低频电压信号激励下的电压信号和电流信号，分析所述电压信号和所述电流信号与预建特征流形的偏离程度，提取介损特征信号和局放脉冲信号；基于所述介损特征信号计算介损参数，基于所述局放脉冲信号确定局放位置，根据所述介损参数和所述局放位置生成电缆绝缘状态诊断报告。
4、作为本专利技术所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的一种优选方案，其中：流形学习算法优化调整包括：根据被测电缆类型建立参数空间；在所述参数空间内生成测试参数矩阵；采集测试响应特征构建特征流形；基于所述特征流形优化所述振荡超低频电压信号的频率、幅值和波形参数。
5、作为本专利技术所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的一种优选方案，其中：获取所述被测电缆在所述振荡超低频电压信号激励下的电压信号和电流信号，包括：采集电压采样数据和电流采样数据；对所述电压采样数据和所述电流采样数据执行信号预处理；将预处理后的采样数据转换为所述电压信号和所述电流信号，并将其映射至预设特征空间。
6、作为本专利技术所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的一种优选方案，其中：所述提取介损特征信号和局放脉冲信号包括：对所述电压信号和所述电流信号进行正交分解获得正交分量；对所述正交分量执行时频分析得到能量分布特征；基于所述能量分布特征将所述正交分量区分为介损相关分量和局放相关分量；从所述局放相关分量中提取局放特征形成所述局放脉冲信号；从所述介损相关分量中提取相位差和幅值比参数形成所述介损特征信号。
7、作为本专利技术所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的一种优选方案，其中：分析所述电压信号和所述电流信号与预建特征流形的偏离程度，包括：计算所述电压信号和所述电流信号的特征参数与标准特征流形之间的距离参数；根据所述距离参数确定偏离状态；若所述偏离状态超出参考范围，则通过调整所述振荡超低频电压信号的频率和幅值使偏离状态回归参考范围；否则，保持当前振荡超低频电压信号参数并继续测试过程。
8、作为本专利技术所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的一种优选方案，其中：基于所述局放脉冲信号确定局放位置，包括：提取所述局放脉冲信号的时间特征；计算脉冲传播时间差；根据所述传播时间差和电缆传播速度计算局放源距离；标定所述局放源距离对应的电缆物理位置。
9、作为本专利技术所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的一种优选方案，其中：基于所述局放脉冲信号确定局放位置，包括：提取所述局放脉冲信号的时间特征；计算脉冲传播时间差；根据所述传播时间差和电缆传播速度计算局放源距离；标定所述局放源距离对应的电缆物理位置。
10、为进一步解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试系统，包括：信号激励模块，用于对被测电缆施加振荡超低频电压信号，所述振荡超低频电压信号通过流形学习算法优化调整，作为耐压试验、介损检测和局放检测的共用激励源；信号处理模块，用于获取所述被测电缆在所述振荡超低频电压信号激励下的电压信号和电流信号，分析所述电压信号和所述电流信号与预建特征流形的偏离程度，提取介损特征信号和局放脉冲信号；状态诊断模块，用于基于所述介损特征信号计算介损参数，基于所述局放脉冲信号确定局放位置，根据所述介损参数和所述局放位置生成电缆绝缘状态诊断报告。
11、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的步骤。
12、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的步骤。
13、本专利技术的有益效果：本专利技术通过应用流形学习算法优化振荡超低频电压信号，成功实现了将传统需分别进行的介损测试、耐压试验和局放检测三种测试整合为一次性完成的联合测试，有效解决了现有技术中多次测试导致的停电时间延长、设备冗余及绝缘加速劣化问题。信号激励模块采用的修正正弦波振荡超低频电压信号通过特殊波形设计，在保持电缆耐压测试要求的同时显著增强了介损特性和局放脉冲的敏感度，提高了测量精度和检测灵敏度。信号处理模块采用多分辨率分析方法与集合经验模态分解算法相结合，克服了传统emd方法的模式混叠问题，实现了介损特征信号和局放脉冲信号的高效分离，有效提升了信号的信噪比。状态诊断模块通过综合分析介损参数和局放位置分布特征，建立了复合型故障、绝缘劣化和局部缺陷的精确识别机制，提高了局放源定位精度，突破了传统方法难以综合诊断的技术瓶颈。整体而言，本专利技术实现了对电缆绝缘状态的全面评估和精确故障定位，为电力系统预防性维护提供了科学依据，有效提高了电力系统的可靠性和安全性。
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1.一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：流形学习算法优化调整包括：根据被测电缆类型建立参数空间；在所述参数空间内生成测试参数矩阵；采集测试响应特征构建特征流形；基于所述特征流形优化所述振荡超低频电压信号的频率、幅值和波形参数。
3.如权利要求2所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：获取所述被测电缆在所述振荡超低频电压信号激励下的电压信号和电流信号，包括：采集电压采样数据和电流采样数据；对所述电压采样数据和所述电流采样数据执行信号预处理；将预处理后的采样数据转换为所述电压信号和所述电流信号，并将其映射至预设特征空间。
4.如权利要求3所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：所述提取介损特征信号和局放脉冲信号包括：对所述电压信号和所述电流信号进行正交分解获得正交分量；对所述正交分量执行时频分析得到能量分布特征；基于所述能量分布特征将所述正交分量区分为介损相关分量和局放相关分量；从所述局放相关分量中提取局放特征形
5.如权利要求4所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：分析所述电压信号和所述电流信号与预建特征流形的偏离程度，包括：计算所述电压信号和所述电流信号的特征参数与标准特征流形之间的距离参数；根据所述距离参数确定偏离状态；若所述偏离状态超出参考范围，则通过调整所述振荡超低频电压信号的频率和幅值使偏离状态回归参考范围；否则，保持当前振荡超低频电压信号参数并继续测试过程。
6.如权利要求5所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：基于所述局放脉冲信号确定局放位置，包括：提取所述局放脉冲信号的时间特征；计算脉冲传播时间差；根据所述传播时间差和电缆传播速度计算局放源距离；标定所述局放源距离对应的电缆物理位置。
7.如权利要求6所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：根据所述介损参数和所述局放位置生成电缆绝缘状态诊断报告，包括：基于所述介损参数确定绝缘介质状态；基于所述局放位置确定缺陷特征；若所述介损参数超出标准范围且所述局放位置呈现规律分布，则判定为复合型故障；若仅所述介损参数超出标准范围，则判定为绝缘劣化；若仅所述局放位置呈现规律分布，则判定为局部缺陷；综合所述绝缘介质状态和所述缺陷特征形成包含故障位置信息和可靠性评估的诊断结果。
8.一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试系统，基于权利要求1~7任一所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：流形学习算法优化调整包括：根据被测电缆类型建立参数空间；在所述参数空间内生成测试参数矩阵；采集测试响应特征构建特征流形；基于所述特征流形优化所述振荡超低频电压信号的频率、幅值和波形参数。
3.如权利要求2所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：获取所述被测电缆在所述振荡超低频电压信号激励下的电压信号和电流信号，包括：采集电压采样数据和电流采样数据；对所述电压采样数据和所述电流采样数据执行信号预处理；将预处理后的采样数据转换为所述电压信号和所述电流信号，并将其映射至预设特征空间。
4.如权利要求3所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：所述提取介损特征信号和局放脉冲信号包括：对所述电压信号和所述电流信号进行正交分解获得正交分量；对所述正交分量执行时频分析得到能量分布特征；基于所述能量分布特征将所述正交分量区分为介损相关分量和局放相关分量；从所述局放相关分量中提取局放特征形成所述局放脉冲信号；从所述介损相关分量中提取相位差和幅值比参数形成所述介损特征信号。
5.如权利要求4所述的电缆振荡超低频耐压与局放一体化测试方法，其特征在于：分析所述电压信号和所述电流信号与预建特征流形的偏离程度，包括：计算所述电压信号和所述电流信号的特征参数与标准特征流形之间的距离参数；根据所述距离参数确定偏离状态；若所述偏离状态超出参考范围，则通过调整所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李健，周剑波，钟慧，谢文涛，骆郴，刘鑫，李汉豪，田立斌，张薇，黎勇开，黄荣冠，柯锭嘉，陈辉就，詹乾坤，伍建升，邓炎权，胡成成，祝祥海，袁颂芳，钟彩云，
申请(专利权)人：广州安电测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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