[发明专利]一种高压电缆绝缘在线监测方法

说明书

本发明涉及一种高压电缆绝缘在线监测方法，方法包括以下步骤：步骤1：建立电缆线路模型；步骤2：模型参数识别；步骤3：绝缘监测判据；步骤4：电缆低频在线监测分析；步骤5：测量误差及消除；本发明具有采用基于电缆线路模型参数识别方法、实现对电缆绝缘状态在线监测、提前发现故障隐患的优点。

技术领域

本发明属于电缆监测械技术领域，具体涉及一种高压电缆绝缘在线监测方法。

背景技术

我国经济的持续快速增长，对电力需求的增长也越来越快速，电力电缆作为传输电能的主要手段之一，其可靠性具有重要的意义，同时由于电缆设计、生产、安装和维护等多种因素，由电缆损坏带来的停电事故也越来越多，是电网安全运行的重要隐患之一，一旦电缆发生击穿现象，必须进行长时间断电维护，给经济带来严重损失，近年来检测电缆的方法只要是定期的绝缘预防性试验，但是存在某些局限性，主要有两个方面：一、预防性试验一般是在断电情况下进行，而断电的现象应该是电力系统极力避免的；二、预防性试验一般是对全部电缆开展试验，某些原本良好的电缆由于多次在高于额定电压情况下进行试验会导致电缆绝缘的更加快速老化；因此，提供一种采用基于电缆线路模型参数识别方法、实现对电缆绝缘状态在线监测、提前发现故障隐患的一种高压电缆绝缘在线监测方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种采用基于电缆线路模型参数识别方法、实现对电缆绝缘状态在线监测、提前发现故障隐患的一种高压电缆绝缘在线监测方法。

本发明的目的是这样实现的：一种高压电缆绝缘在线监测方法，方法包括以下步骤：

步骤1：建立电缆线路模型；

步骤2：模型参数识别；

步骤3：绝缘监测判据；

步骤4：电缆低频在线监测分析；

步骤5：测量误差及消除。

所述的步骤1具体为：对于电缆线路，一般不会太长，可以将其等效为T型集中参数的等值电路，对每一条电缆线路的每一相分别建立集中参数的T型等值电路，对于其任意一相，以a相为例，根据此时线路的电流电压关系，得到以下方程：整理后可得到：式中，x为电缆线路上的任意位置；R₁、L₁为电缆从母线到监测点x处的电阻和电感；R₂、L₂为电缆从监测点x处到末端的电阻和电感，为了方程描述简洁，这里的R₂、L₂包含了末端负荷的等效电阻和电感；R_g、C表示监测点x处的对地电阻和对地电容，其中通过监测R_g的值就可以反应电缆x点处的对地绝缘状况；u、i分别表示保护安装处实时测得的母线电压和流过线路的电流值；这是一个时域微分方程，将微分方程分别用数值微分公式代替，即令：得到：

式中，u(k)、i(k)分别为线路实时采样的第k个采样点的电压和电流；T为采样间隔；同理，对每条线路的每一相都按此方法建立模型。

所述的步骤2具体为：模型中的电压电流量u(k)、i(k)均为已知，实际的未知量为R₁、L₁、R₂、L₂、R_g、C六个线路参数，可以表示为形如f(R₁,L₁,R₂,L₂,R_g,C)＝0的方程，连续取9个采样数据值，联立就可以得到一个非线性方程组，求解这个非线性方程组，即可得到改电缆线路的待求的对地绝缘电阻R_g，为了得到更为精确稳定的解，采用最小二乘意义下的参数估计值，具体包括以下步骤：