[发明专利]一种电缆故障时的暂态行波信号识别方法及装置

权利要求书

1.一种电缆发生故障时的暂态行波信号识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：获取并显示电缆的输出信号，所述输出信号包括脉冲信号和正弦信号，所述脉冲信号包括与所述正弦信号的相位相关的目标信号；

S102：对所述脉冲信号进行频谱分析获得频域信号；

S103：对所述频域信号以预定中心频率和预定带宽进行带通滤波获得带通频域信号；

S104：对所述带通频域信号进行时域分析获得时域信号，并获取所述时域信号中的所述目标信号；

S105：依据标准放电信号的特征判断所述目标信号是否为电缆发生故障时的暂态行波信号。

2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述脉冲信号还包括第一干扰信号和第二干扰信号，所述第一干扰信号与目标信号同时出现，所述第二干扰信号与目标信号不同时出现；

对所述脉冲信号进行频谱分析获得频域信号之前，还包括：去除所述脉冲信号中的第二干扰信号。

3.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，对所述频域信号以预定中心频率和预定带宽进行带通滤波获得带通频域信号，用于去除所述脉冲信号中的第一干扰信号。

4.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，步骤S101中获取并显示电缆的输出信号包括：获取所述输出信号中脉冲信号的幅值和相位，连续累积显示由幅值和相位组成的二维坐标点。

5.根据权利要求1-4任一项所述的识别方法，其特征在于，所述频谱分析为傅里叶变换，所述时域分析为傅里叶反变换。

6.一种电缆发生故障时的暂态行波信号识别装置，其特征在于，包括：

获取显示模块，用于获取并显示电力电缆的输出信号，所述输出信号包括脉冲信号和正弦信号，所述脉冲信号包括与所述正弦信号的相位相关的目标信号；获取显示模块分为采样电路，保护电路，精密衰减放大电路以及滤波电路，经过处理以后局放信号进入ADC进行模数转换，ADC输出数字信号进入处理单元进行复杂数字信号处理；

频谱分析模块，用于对所述脉冲信号进行频谱分析获得频域信号；整个模块包括以下三部分:接收单元、操作单元、应用程序，接收单元负责将信号经过转换后进行数据处理，操作系统作为应用程序和硬件的中间层，应用程序采用快速傅里叶FFT算法，完成频域信号分析，获得对应的频谱图；

带通滤波模块，用于对所述频域信号以预定中心频率和预定带宽进行带通滤波获得带通频域信号滤波由FPGA数字滤波实现；

时域分析模块，用于对所述带通频域信号进行时域分析获得时域信号，并获取所述时域信号中的所述目标信号，即将带通频域信号接入放大回路将信号放大，保证输出脉冲信号在指示回路上得到波形、幅值、放电次数显示，信号进行预处理，信号放大、信号滤波、去除均值、去除趋势项，在应用程序上对信号的时域参数、指标估计、计算等时域统计分析；

判断模块，用于依据标准放电信号的特征判断所述目标信号是否为电缆发生故障时产生的暂态行波信号，通过程序指令相关的硬件来完成。

7.根据权利要求6所述的电缆发生故障时的暂态行波信号识别装置，其特征在于，所述脉冲信号还包括第一干扰信号和第二干扰信号，所述第一干扰信号与所述目标信号同时出现，所述第二干扰信号与所述目标信号不同时出现；

所述电缆发生故障时的暂态行波信号识别装置还包括去除模块，用于去除所述脉冲信号中的所述第二干扰信号，去除模块由触发、滤波电路组成，在软件上调整一个触发阈值，当所采集到的脉冲信号幅值低于此触发阈值时，将不进行采集，有效地去除第二干扰信号。

8.根据权利要求7所述的电缆发生故障时的暂态行波信号识别装置，其特征在于，所述带通滤波模块具体用于去除所述脉冲信号中的所述第一干扰信号。

9.根据权利要求6所述的暂态行波信号识别装置，其特征在于，所述获取显示模块具体用于获取所述输出信号中所述脉冲信号的幅值和相位，连续累积显示由所述幅值和所述相位组成的二维坐标点。

10.根据权利要求6所述的电缆发生故障时的暂态行波信号识别装置，其特征在于，所述频谱分析为傅里叶变换，所述时域分析为傅里叶反变换。