[发明专利]一种电力电缆的绝缘状态判断方法及系统

说明书

本发明公开一种电力电缆的绝缘状态判断方法及系统，包括：针对磁调制器零点漂移问题的数字滤波；对滤波后数据进行模糊聚类；利用聚类中心点以及距原点距离最远点坐标，计算各条电力电缆线路绝缘劣化概率。其中，针对磁调制器零点漂移问题的数字滤波包括以下步骤：计算n个初始基值；对基值和测量值做算数平均；更新基值数据；卡尔曼滤波。本发明提出的基于磁调制器的电力电缆绝缘状态判断方法，基于卡尔曼滤波能滤除高频噪声，基于基值滤波能有效滤除低频波动的噪声，能够高效地滤除磁调制器因零点漂移造成的测量误差，同时给出电力电缆绝缘劣化的概率，准确判断电力电缆的绝缘状态。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，更具体地，涉及一种电力电缆的绝缘状态判断方法及系统。

背景技术

磁调制器是一种基于磁调制原理的高精度电流传感器，可以用于测量电力电缆线路的泄露电流，从而判断电力电缆绝缘状态。但是，目前有两个问题尚未得到很好的解决：1)绝缘状态良好的电力电缆泄露电流一般为微安级别。在对微安级直流电流测量时，磁调制器存在零点漂移，另外由于测量的随机误差和环境带来的不确定性因素，测量的准确性和稳定性受到较大的干扰。2)目前对于电力电缆绝缘状态的判断主要基于阈值判断，但是由于外界环境的干扰，阈值判断容易产生误判。因此，对于电力电缆绝缘状态尚缺乏准确科学的判断方法。

磁调制器因零点漂移引起的噪声相比于传统检测仪器中的噪声，有以下特点：1)低频与高频噪声共存；2)低频噪声频率动态变化，且频率小于1Hz；3)低频噪声幅值不固定。传统的数字滤波方法均无法对此噪声进行很好的滤除。因此需要一种新的数字滤波方法，消除这一噪声，提高磁调制器测量的准确性和稳定性。

在工程现场，特别是电缆沟内，环境条件比较复杂，而采用阈值判断电力电缆的绝缘状态，当环境因素变化，特别是存在一些瞬时性的大干扰时，绝缘状态良好的电缆也有可能会被判断为绝缘劣化，给工作人员提供错误的提示信息。因此需要一种新的电力电缆绝缘状态判断方法，提高电力电缆绝缘状态判断的科学性和准确性。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有电力电缆绝缘状态判断方法受外界环境的干扰，阈值判断容易产生误判的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种电力电缆的绝缘状态判断方法，包括以下步骤：

步骤(1)，连续2n次测量电力电缆线路的泄露电流，得到2n个测量值；n为正整数；

步骤(2)，利用2n个测量值计算n个初始基值，第k-n个初始基值为第k-n个测量值至第k个测量值的平均值，n+1≤k≤2n；

步骤(3)，获取第2n+1个测量值，将所述n个初始基值与第2n+1个测量值进行算数平均，得到第2n+1个测量值对应的算数平均结果；将所述n个初始基值中排序靠后的n-1个基值和第2n+1个测量值对应的算数平均结果作为第2n+2个测量值的n个初始基值；依次类推，获得后面各个测量值对应的算数平均结果，以更新得到下一个测量值对于的n个初始基值；

步骤(4)，利用各个测量值的n个初始基值中顺序排在最后的两个值进行卡尔曼滤波；

步骤(5)，将相邻两次卡尔曼滤波结果作为二维平面上的一个点，每条线路取多个点分两类进行模糊聚类，以确定每条线路的绝缘状态；

步骤(6)，根据每条线路的绝缘状态、两个聚类中心点距离原点的距离以及各个点的距离原点的距离确定对应的绝缘劣化概率。

可选地，所述步骤(5)具体包括：

将相邻两次卡尔曼滤波得到的两个结果分别作为二维平面的横坐标和纵坐标，得到二维平面上的一个点；以此类推，根据多次卡尔曼滤波结果得到二维平面上的m个点；