CN105676077A - 高压电缆局部放电在线监测的报警方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压电缆局部放电在线监测的报警方法、装置及系统，其中，方法包括：当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据；判断所述监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将所述监测数据标记为报警数据；当统计周期期满时，计算在所述统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率；判断所述超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。本发明提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法、装置及系统能够根据局部放电的测量结果进行报警，降低高压电缆线路的故障率。

Description

高压电缆局部放电在线监测的报警方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及数据监测技术，尤其涉及一种高压电缆局部放电在线监测的报警方法、装置及系统。

背景技术

在电力系统中，高压电缆作为其重要的组成部分，关系着整个电力系统的安全性和可靠性。在电力系统的运行期间，需要对高压电缆的各项指标进行监测，局部放电监测是常用的一种监测方式，包括间断监测和在线监测两种方式。但由于局部放电监测容易受外界的影响，例如外界的电磁信号干扰、电缆线内部结构或电缆线内部的串扰都会对局部放电监测带来较大的随机性。并且，随着季节变化、天气变化、温度变化以及负载变化，局部放电的测量结果会产生很大的差异。在长期的在线监测过程中，针对测量结果产生预警和报警则显得尤为重要，准确的报警能够降低高压电缆线路的故障率。

发明内容

本发明提供一种高压电缆局部放电在线监测的报警方法、装置及系统，用于根据局部放电的测量结果进行报警，降低高压电缆线路的故障率。

本发明实施例提供一种高压电缆局部放电在线监测的报警方法，包括：

当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据；

判断所述监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将所述监测数据标记为报警数据；

当统计周期期满时，计算在所述统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率；

判断所述超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，还包括：

对所述报警消息进行过滤；

根据过滤后的报警消息触发发送报警信息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，所述对所述报警消息进行过滤，包括：

判断所述报警消息是否满足预设报警条件，并滤除不满足预设报警条件的报警消息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，所述根据过滤后的报警消息触发发送报警信息，包括：

根据过滤后的报警消息通过巡检方式触发发送报警信息；和/或

根据过滤后的报警消息通过中断方式触发发送报警信息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，在对所述报警消息进行过滤之前，还包括：

将所述报警消息缓存在报警消息缓存池中。

本发明又一实施例提供一种高压电缆局部放电在线监测的报警装置，包括：

监测数据获取模块，用于当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据；

监测数据判断模块，用于判断所述监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将所述监测数据标记为报警数据；

超限概率计算模块，用于当统计周期期满时，计算在所述统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率；

概率阈值判断模块，用于判断所述超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警装置，还包括：

报警消息过滤模块，用于对所述报警消息进行过滤；

报警消息触发模块，用于根据过滤后的报警消息触发发送报警信息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警装置，所述报警消息过滤模块，包括：

报警条件判断单元，用于判断所述报警消息是否满足预设报警条件；

报警消息滤除单元，用于滤除不满足预设报警条件的报警消息。

如上所述的高压电缆局部放电在线监测的报警装置，还包括：

缓存模块，用于将所述报警消息缓存在报警消息缓存池中。

本发明另一实施例提供一种高压电缆局部放电在线监测的报警系统，包括：

检测设备，用于检测高压电缆局部放电在线监测的监测数据的检测设备；

报警数据处理设备，包括如上所述的报警装置；以及

报警信号发送设备，用于根据所述报警数据处理设备发出的报警消息发送报警信号。

本实施例提供的技术方案通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，能够准确发出报警消息，有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法中对超限次数进行统计的流程图；

图4为本发明实施例四提供的高压电缆局部放电在线监测的报警装置的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的高压电缆局部放电在线监测的报警装置的结构示意图；

图6为本发明实施例六提供的高压电缆局部放电在线监测的报警系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法的流程图。本发明实施例提供的方法适用于对高压电缆进行局部放电在线监测的场景中，可由高压电缆局部放电在线监测的报警系统中的报警数据处理设备来实现，可以采用软件和/或硬件的方式实现。

如图1所示，本发明实施例提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法可以包括如下四个步骤：

步骤101、当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据。

步骤102、判断监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将监测数据标记为报警数据。

步骤103、当统计周期期满时，计算在统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率。

步骤104、判断超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。

对于上述步骤101，首先，启动计时，判断采样时间T是否到达，当采样时间T到达，从检测设备获取被监测高压电缆局部放电监测的监测数据。其中，检测设备用于检测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，具体可以在电缆线周围布设传感器，检测高压电缆在运行过程中的各项数据，作为监测数据。

对高压电缆进行局部放电监测，可以对电缆线进行监测，也可对电缆线的接头处进行监测，本实施例采用的技术方案可以在电缆线的接头处设置一终端，通过该终端实现两根电缆线的连接，对该终端位置处进行局部放电监测。

对于上述步骤102，在获取到监测数据之后，计算监测数据与设定报警阈值之间的偏差，该设定报警阈值可以由技术人员根据对高压电缆的各项参数测量得到的经验值进行设定。计算得到的偏差的数值可能为正数，也可能为负数。

然后将上述计算得到的偏差与设定偏差值进行比较，当计算得到的偏差大于设定偏差值时，认为监测数据与设定报警阈值之间的差距较大，有可能是当前电缆运行发生故障，或者可能出现外界的干扰强度较大而导致监测数据发生了剧烈跳变。则将当前的监测数据标记为报警数据。

在上述步骤102执行结束之后，可以判断统计周期L是否期满，当统计周期L期满时，计算在该统计周期L内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率K。其中，假设报警数据的数量为N1，监测数据的数量N2为统计周期L与采样时间T的比值，即：N2＝L/T，超限概率K＝N1/N2。

在计算得到超限概率之后，执行步骤104，将超限概率与设定概率阈值进行比较，判断超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则认为在一个统计周期L内，超限的次数过多，相当于报警数据的数量过多，可能出现电缆运行发生故障，需要立即生成报警消息，以提示和告知技术人员进行查看和处理。

本实施例通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，能够准确发出报警消息，有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法的流程图。该方法可由高压电缆局部放电在线监测的报警系统中的报警数据处理设备来实现，可以采用软件和/或硬件的方式实现。本实施例是在上述实施例的基础上，进一步优化了对监测数据进行处理的过程。如图2所示，本实施例提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法可以包括：

步骤201、启动计时。

步骤202、判断采样时间是否到达。

在计时的过程中，判断采样时间T是否到达，若是，则执行步骤203；若否，则继续计时，并重新执行步骤202。

步骤203、获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据。

当采样时间T到达，从检测设备获取被监测高压电缆局部放电监测的监测数据。其中，检测设备用于检测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，具体可以在电缆线周围布设传感器，检测高压电缆在运行过程中的各项数据，作为监测数据。

对高压电缆进行局部放电监测，可以对电缆线进行监测，也可对电缆线的接头处进行监测，本实施例采用的技术方案可以在电缆线的接头处设置一终端，通过该终端实现两根电缆线的连接，对该终端位置处进行局部放电监测。

在步骤203之后可执行步骤204。

步骤204、计算监测数据与设定报警阈值之间的偏差。

该设定报警阈值可以由技术人员根据对高压电缆的各项参数测量得到的经验值进行设定。计算得到的偏差的数值可能为正数，也可能为负数。然后执行步骤205。

步骤205、判断监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值。

将上述计算得到的偏差与设定偏差值进行比较，当计算得到的偏差大于设定偏差值时，认为监测数据与设定报警阈值之间的差距较大，有可能是当前电缆运行发生故障，或者可能出现外界的干扰强度较大而导致监测数据发生了剧烈跳变，则执行步骤206；若计算得到的偏差小于或等于设定偏差值，则认为监测数据与设定报警阈值之间的差距仍在正常范围内，可以忽略，然后返回继续计时和执行步骤202。

步骤206、将当前的监测数据标记为报警数据。

在步骤206执行结束后，执行步骤207。

步骤207、判断统计周期是否期满。

假设统计周期为L，当统计周期L期满时，可执行步骤208；若未期满，则返回继续计时，以及重新执行步骤202。

步骤208、计算在统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率。

其中，假设报警数据的数量为N1，监测数据的数量N2为统计周期L与采样时间T的比值，即：N2＝L/T，超限概率K＝N1/N2。

在得到超限概率之后，可以执行步骤209。

步骤209、判断超限概率是否大于设定概率阈值。

将超限概率与设定概率阈值进行比较，判断超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则认为在一个统计周期L内，超限的次数过多，相当于报警数据的数量过多，可能出现电缆运行发生故障，需要立即执行步骤210，以提示和告知技术人员进行查看和处理。若否，则认为超限概率仍处于正常范围内，可不进行报警处理，而是返回重新执行步骤201或202。

步骤210、生成报警消息。

本实施例通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，能够准确发出报警消息，有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法的流程图。该方法可由高压电缆局部放电在线监测的报警系统中的报警数据处理设备来实现，可以采用软件和/或硬件的方式实现。本实施例是在上述实施例的基础上，进一步优化了对监测数据进行处理的过程。如图3所示，本实施例提供的高压电缆局部放电在线监测的报警方法可以包括：

步骤301、启动计时。

步骤302、判断采样时间是否到达。

若是，则执行步骤303；若否，则继续计时，并重新执行步骤302。

步骤303、获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据。

步骤304、计算监测数据与设定报警阈值之间的偏差。

步骤305、判断监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值。

若是，则执行步骤306；若否，则返回继续计时和执行步骤302。

步骤306、将当前的监测数据标记为报警数据。

步骤307、判断统计周期是否期满。

若是，则执行步骤308；若否，则返回继续计时，以及重新执行步骤302。

步骤308、计算在统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率。

步骤309、判断超限概率是否大于设定概率阈值。

若是，则执行步骤310；若否，则不进行报警处理，而是返回重新执行步骤301或302。

步骤310、生成报警消息。

上述步骤301至310均可参照实施例二中的步骤201至210来实现，此处不再赘述。

并且，在上述步骤310之后，还可以执行步骤311。

步骤311、将报警消息缓存在报警消息缓存池中。

设立一个用于缓存报警消息的缓存池，将步骤310生成的报警消息采用堆栈或队列的形式存储于缓存池中。然后可以对缓存池中的报警消息进行再处理，例如执行步骤312。

步骤312、对报警消息进行过滤。

该步骤的目的在于消除误报警，具体可以采用如下方式来实现：

预先设定一个预设报警条件，判断报警消息是否满足预设报警条件，并滤除掉不满足预设报警条件的报警消息。

上述预设报警条件具体可以按照当前日期、当前时间、当前事件、环境条件、设备分类、软硬件分类等进行设定。

举一例来说明，若由于气候变化，环境温度急剧下降，导致获取到的当前监测数据小于设定温度阈值而产生了报警消息，该报警消息是由于环境温度变化而产生的，并不属于电缆故障而产生的报警消息，因此，该报警消息可以忽略。则可以提前预设为在当前日期处于冬季的范围内时，监测数据的测量值下降设定为不满足报警条件，可以不发出报警信息，以避免不必要的报警信息发出。

或者，再举一例，若当前报警消息中的当前事件为软件故障，则可以预先设定当首次发生软件故障时不满足报警条件，可以不发出报警信息，而是启动刷新软件或重新启动软件再继续监测，当在同一天内，当前事件第二次为软件故障时，才满足报警条件。

假设报警消息中的当前事件为局部放电量过大，则有可能出现电缆损坏等故障发生，这对于电力系统而言是致命的故障，则可以设定当前报警消息满足报警条件，立即发出报警信息，提示技术人员检修。

上述报警条件均可以由本领域技术人员根据实际需要进行设定，本实施例对此不作限定。

在步骤312执行结束后，执行步骤313。

步骤313、根据过滤后的报警消息触发发送报警信息。

可采用巡检方式和/或中断方式两种触发方式，触发发送报警信息，将报警信息发送至用于发送报警消息的设备或模块。其中，巡检式可以理解为由负责巡检的硬件设备或软件模块按周期循环扫描，当扫描至有满足报警条件的报警消息时，触发发送报警信息。而中断式可以理解为当满足报警条件的报警消息生成时，立即触发发送报警信息。既能保证按时向各用户组汇报报警信息，又能保证重要的报警消息能够实时发送。

可以采用适当的硬件设备或软件模块，将触发的报警消息发送给用户组，可以采用短信、邮件或其它方式进行发送。其中，用户组可以为各级别的技术人员。

本实施例通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，并且对报警消息进行过滤，消除误报警，能够进一步准确发出报警消息，更有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

在上述技术方案的基础上，为避免监测数据在预设报警阈值附近频繁波动而影响报警结果，可以将设定报警阈值设定有死区上限和死区下限两种数值，其中，死区上限大于报警阈值，死区下限小于报警阈值。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的高压电缆局部放电在线监测的报警装置的结构示意图。如图4所示，高压电缆局部放电在线监测的报警装置包括：监测数据获取模块41、监测数据判断模块42、超限概率计算模块43和概率阈值判断模块44。

其中，监测数据获取模块41用于当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据。监测数据判断模块42用于判断监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将监测数据标记为报警数据。超限概率计算模块43用于当统计周期期满时，计算在统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率。概率阈值判断模块44用于判断超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。

本实施例通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，能够准确发出报警消息，有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的高压电缆局部放电在线监测的报警装置的结构示意图。如图5所示，在实施例四的基础上，报警装置还可以包括：缓存模块45、报警消息过滤模块46和报警消息触发模块47。

其中，缓存模块45用于将报警消息缓存在报警消息缓存池中。报警消息过滤模块46用于对报警消息进行过滤。报警消息触发模块47用于根据过滤后的报警消息触发发送报警信息。

上述报警消息过滤模块46具体可以包括：报警条件判断单元和报警消息滤除单元，其中，报警条件判断单元用于判断报警消息是否满足预设报警条件。报警消息滤除单元用于滤除不满足预设报警条件的报警消息。

本实施例通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，并且对报警消息进行过滤，消除误报警，能够进一步准确发出报警消息，更有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

上述高压电缆局部放电在线监测的报警装置可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的高压电缆局部放电在线监测的报警系统的结构示意图。如图6所示，本实施例还提供一种高压电缆局部放电在线监测的报警系统，可以包括：检测设备61、报警数据处理设备62和报警信号发送设备63，其中，检测设备61用于检测高压电缆局部放电在线监测的监测数据的检测设备。报警数据处理设备62，具体可采用上述实施例所提供的报警装置，用于根据检测设备61检测到的监测数据发出报警消息。报警信号发送设备63用于根据报警数据处理设备发出的报警消息发送报警信号。

本实施例提供的报警系统，通过在采样时间到达时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据，并在判断出监测数据与设定报警阈值之间的偏差大于设定偏差值时，将监测数据标记为报警数据，然后通过计算一个统计周期内的超限概率，当超限概率大于设定概率阈值时，生成报警消息，能够准确发出报警消息，有利于技术人员更准确地了解到故障发生的情况，并及时了解电力系统运行状态，尽早解决故障，降低电力系统的故障率。

上述高压电缆局部放电在线监测的报警系统可包括本发明任意实施例所提供的装置，可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高压电缆局部放电在线监测的报警方法，其特征在于，包括：

当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据；

判断所述监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将所述监测数据标记为报警数据；

当统计周期期满时，计算在所述统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率；

判断所述超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。

2.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，其特征在于，还包括：

对所述报警消息进行过滤；

根据过滤后的报警消息触发发送报警信息。

3.根据权利要求2所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，其特征在于，所述对所述报警消息进行过滤，包括：

判断所述报警消息是否满足预设报警条件，并滤除不满足预设报警条件的报警消息。

4.根据权利要求2或3所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，其特征在于，所述根据过滤后的报警消息触发发送报警信息，包括：

根据过滤后的报警消息通过巡检方式触发发送报警信息；和/或

根据过滤后的报警消息通过中断方式触发发送报警信息。

5.根据权利要求2所述的高压电缆局部放电在线监测的报警方法，其特征在于，在对所述报警消息进行过滤之前，还包括：

将所述报警消息缓存在报警消息缓存池中。

6.一种高压电缆局部放电在线监测的报警装置，其特征在于，包括：

监测数据获取模块，用于当采样时间到时，获取被监测高压电缆局部放电在线监测的监测数据；

监测数据判断模块，用于判断所述监测数据与设定报警阈值之间的偏差是否大于设定偏差值，若是，则将所述监测数据标记为报警数据；

超限概率计算模块，用于当统计周期期满时，计算在所述统计周期内，报警数据的数量与监测数据的数量之间的比值，作为超限概率；

概率阈值判断模块，用于判断所述超限概率是否大于设定概率阈值，若是，则生成报警消息。

7.根据权利要求6所述的高压电缆局部放电在线监测的报警装置，其特征在于，还包括：

报警消息过滤模块，用于对所述报警消息进行过滤；

报警消息触发模块，用于根据过滤后的报警消息触发发送报警信息。

8.根据权利要求7所述的高压电缆局部放电在线监测的报警装置，其特征在于，所述报警消息过滤模块，包括：

报警条件判断单元，用于判断所述报警消息是否满足预设报警条件；

报警消息滤除单元，用于滤除不满足预设报警条件的报警消息。

9.根据权利要求7所述的高压电缆局部放电在线监测的报警装置，其特征在于，还包括：

缓存模块，用于将所述报警消息缓存在报警消息缓存池中。

10.一种高压电缆局部放电在线监测的报警系统，其特征在于，包括：

检测设备，用于检测高压电缆局部放电在线监测的监测数据的检测设备；

报警数据处理设备，包括权利要求6-9任一项所述的报警装置；以及

报警信号发送设备，用于根据所述报警数据处理设备发出的报警消息发送报警信号。