[发明专利]一种基于局部放电的配网线路树木坠落检测方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于局部放电的配网线路树木坠落检测方法及系统，通过对被树木包围的输电线路获取周围包含有局部放电信号和干扰信号的目标信号，对目标信号进行梯度化，以增强局部放电信号的幅值与干扰信号的幅值之间的差异化，再利用z‑score标准分数和簇聚类法对目标信号中的干扰信号进行剔除，在利用簇聚类法将剔除干扰信号的第二修正信号中的信号幅值样本划分为若干个簇，依据每个簇到聚类中心的长度来确定是簇中否存在非零局部放电，也即确定输电线路存在非零局部放电，非零局部放电说明有树木坠落至输电线路产生了非零局部放电，从而解决了难以检测到配网线路树木坠落而产生的高阻抗故障的技术问题。

技术领域

本申请涉及配电网线路检测技术领域，尤其涉及一种基于局部放电的配网线路树木坠落检测方法及系统。

背景技术

在输电线路中，尤其是中压架空线路上使用绝缘导线的最大缺点是高阻抗故障难以检测。当配网线路附近的树木坠落，绝缘导线表面和导线周围的树木植被直接接触后，由于电势不同，会产生一个从导线到树木植被的故障电流，因为这个故障电流很小，属于高阻抗故障，而传统的标准数字继电保护器难以检测到这类高阻抗故障。从长远来看，这种局部放电活动将导致绝缘失效，造成短路连接和接地故障，必须及时检测发现。

因此，目前亟需提出一个简便可靠的配网线路树木坠落检测方法。

发明内容

本申请提供了一种基于局部放电的配网线路树木坠落检测方法及系统，用于解决难以检测到配网线路树木坠落而产生的高阻抗故障的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于局部放电的配网线路树木坠落检测方法，应用于被树木包围的输电线路，包括以下步骤：

S1、根据预设的采样周期获取所述输电线路周围的目标信号，每个采样周期内的所述目标信号包含若干个信号幅值样本，所述目标信号包含局部放电信号和干扰信号；

S2、对所述目标信号进行梯度化，以得到梯度信号，从而增强所述局部放电信号的幅值与所述干扰信号的幅值之间的差异化；

S3、计算所述梯度信号中每个信号幅值样本的z-score标准分数，判断所述z-score标准分数是否大于预设的z-score标准分数阈值，若上述判断为是，则在所述梯度信号中剔除相应的信号幅值样本，若上述判断为否，则保留相应的信号幅值样本，从而将所述梯度信号变换为第一修正信号；

S4、基于簇聚类法对所述第一修正信号进行分析，从而剔除所述第一修正信号中的随机脉冲干扰信号，以得到第二修正信号；

S5、基于簇聚类法将所述第二修正信号中的信号幅值样本聚类划分为若干个簇，计算每个簇到聚类中心的长度，判断每个簇到聚类中心的长度是否大于预设的长度阈值，若上述判断为是，则确定所述输电线路存在非零局部放电。

优选地，步骤S1具体包括：

基于射频天线接收设备根据预设的采样周期获取所述输电线路周围的目标信号，每个采样周期内的所述目标信号包含若干个信号幅值样本，所述目标信号包含局部放电信号和干扰信号，所述干扰信号包括窄带干扰信号和随机脉冲干扰信号。

优选地，步骤S2具体包括：

确定所述目标信号中的信号幅值样本的极值点幅值，计算两两相邻的极值点幅值之间的梯度，根据所述梯度对所述目标信号进行梯度化，以得到梯度信号，从而增强所述局部放电信号的幅值与所述干扰信号的幅值之比。

优选地，步骤S4具体包括：

S401、获取所述第一修正信号中的样本信号幅值中的非零幅值；

S402、计算两两相邻的非零幅值之间的距离；