[发明专利]海底电缆在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力安全监测技术的领域，特别是涉及一种海底电缆在线监测方法。

背景技术

海上风电等海上能源的开发推动了海上输电网的形成，高压海底电力电缆具有了越来越广阔的应用空间，主要包括海上风电输电、海上油气平台的供电、海岛联网、沿海国家联网等。作为海上输电网中最重要的设备，海底电缆的安全运行对电力系统非常重要。

电缆绝缘的好坏是影响电缆安全可靠运行的关键因素。过去，广泛使用的预防性措施是采用定期停电进行检测的方法，属于离线检测。这种绝缘预防性检测具有明显的不合理性：第一，必须停电进行检测，这样往往造成供电中断；第二，不能根据电缆绝缘状况有选择地进行检测，往往是对所有电缆都进行检测，结果使绝缘本来完好的电缆经多次检测过程而导致电缆绝缘性能加速劣化；第三，检测时往往都要在电缆绝缘上施加高于运行电压的高压，这会加速电缆绝缘的劣化。因此，电力电缆在线监测技术将成为电缆故障诊断的必然发展趋势。

电缆状态在线监测是对电缆进行在线监测，然后根据监测结果来决定是否需要对电缆的绝缘进行更进一步检查和维修。进行电缆状态在线监测不仅能够大大减少对绝缘完好的电缆进行不必要的检测，节省检测过程的开销、减少停电次数、降低不必要检测操作对电缆绝缘的非正常损伤，更重要的是能够对电缆的绝缘进行连续的监测，及时发现问题，减少突发事故的产生。此外，在线监测还能够建立电缆绝缘性能的历史档案，并为电缆离线大修的决策提供基本数据。

发明内容

为此，本发明提供一种能够对海底电缆进行准确的状态在线监测，随时获取海底电缆的状态参数，进行故障判断的海底电缆在线监测方法。

一种海底电缆在线监测方法，包括以下步骤：

根据海底电缆故障时的压力场信息、温度场信息、电场信息以及故障类型，建立海底电缆故障判断模型；

对海底电缆同轴布设分布式光纤传感器；

通过所述分布式光纤传感器监测获取所述海底电缆的压力场信息、温度场信息和电场信息；

根据所述压力场信息、温度场信息和电场信息，以及所述海底电缆故障判断模型，判断所述海底电缆是否发生故障，以及发生故障的类型。

本发明的海底电缆在线监测方法采用多特征量监测，并综合多种特征量数据和海底电缆故障判断模型进行故障判别，因此监测数据的可靠性得到提高；并且对故障定位的精度得到提高，缩小了模糊的区域。并且分布式光纤传感器的证据区间和不确定性概率和融合后的证据区间和不确定性概率，降低了系统的不确定性，同时使融合后的基本可信度函数比融合前各传感器的基本可信度函数具有更好的区分度，具有更好的辨识度。

附图说明

图1是本发明海底电缆在线监测方法的流程示意图；

图2是本发明海底电缆在线监测方法的海底电缆故障判断模型示意图；

图3是本发明海底电缆在线监测方法进行数据特征级融合的三层BP神经网络结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明海底电缆在线监测方法的流程示意图。

所述海底电缆在线监测方法，包括以下步骤：

S101，根据海底电缆故障时的压力场信息、温度场信息、电场信息以及故障类型，建立海底电缆故障判断模型；

S102，对海底电缆同轴布设分布式光纤传感器，通过所述分布式光纤传感器监测获取所述海底电缆的压力场信息、温度场信息和电场信息；

S103，根据所述压力场信息、温度场信息和电场信息，以及所述海底电缆故障判断模型，判断所述海底电缆是否发生故障，以及发生故障的类型。

通过采用多特征量监测，并综合多种特征量数据和海底电缆故障判断模型进行故障判别，因此监测数据的可靠性得到提高；并且对故障定位的精度得到提高，缩小了模糊的区域。并且分布式光纤传感器的感测更加精确。

首先，上述步骤S101为故障判断模型的建立。

通过海底电缆故障时的压力场信息、温度场信息、电场信息，主要针对以下几种故障类型建立故障判断模型：

电缆主绝缘出现老化故障。海底高压电缆老化故障有对正常运行的电缆有一定影响的范围，并且故障越长，影响的范围也越长，但是我们还是可以通过分布式光纤传感器沿线监测绝缘层外表的温度，从传感器测得电缆沿线温度发生突变的位置，从而定位到故障位置。