CN108303625B - 电缆线路局部放电监测装置、方法、终端及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆线路局部放电监测装置及方法，该装置包括：检测模块设置于电缆线路上和/或地线回流线上，包括偏振光单元、光纤传感单元以及光强测量单元；偏振光单元，用于形成包括至少两个偏振光的偏振光组，将偏振光单元输出端光强值作为第一光强值；光纤传感单元与偏振光单元连接，用于传输偏振光；光强测量单元与光纤传感单元连接，用于对经过光纤传感单元后的偏振光进行相干叠加，将光强测量单元输出端光强值作为第二光强值；上位机与检测模块连接，用于根据第一光强值和第二光强值得到局部放电检测结果。检测模块能够检测到更大频率范围内的局部放电信号，并且可实时监测局部放电情况，提高了局部放电检测的精确度。

Description

电缆线路局部放电监测装置、方法、终端及可读存储介质

技术领域

本发明涉及电力设备状态监测技术领域，具体涉及一种电缆线路局部放电监测装置、方法、终端及可读存储介质。

背景技术

随着经济进步和电力工业的发展，挤出式电力电缆线路因其突出优点在输配电网的各个电压等级中逐步取代架空线路，成为输配电网中的骨干构架。与此同时，为保障电网的稳定运行，输电线路的绝缘状态及老化状态越来越被重视。在挤出式电力电缆中，局部放电现象是其绝缘损坏以及绝缘老化的主要因素之一。挤出式电缆系统中的绝缘缺陷(如空穴、杂质、水树枝等)在电场的作用下可能会发生局部放电，并在某种工况下造成缺陷的进一步发展。局部放电是绝缘缺陷的重要表征，也是促使绝缘劣化的主要原因之一，测量设备局部放电能够及时、准确的掌握电缆线路及系统的绝缘状态。

局部放电的发展过程除与绝缘缺陷本身有关外，还与电缆线路运行工况密切相关。在负载变化频繁的电缆线路中，持续变化的热应力冲击作用下，电缆导体、绝缘层发生热胀冷缩，可能会在电缆绝缘层内部、电缆本体与电缆附件介质界面、电缆附件内部形成裂纹或微孔，加速材料老化，缩短电缆实际运行寿命。上述现象在来源于新能源(如风能、太阳能)的电能传输场景中的电缆及电缆附件更为明显：由于新能源发电的随机性，一天内可能发生多次负荷波动，造成的热冲击较其他应用场合更为频繁和严重；上述现象是导致用于基于新能源的电能传输中电缆系统故障高发的主要原因之一。

目前，用于电缆线路局部放电的监测方法主要有声发射法和电磁耦合法，相关监测方法多在电缆附件附近布置传感器(如超高频传感器、高频电流传感器、超声传感器等)来测量电力电缆附件中发生的局部放电信号，并通过相位分辩的脉冲序列(PhaseResolved Pluse Sequence，缩写为PRPS)、相位分辩的局部放电(Phase Resolved PartialDischarge，缩写为PRPD)图谱等方法分析绝缘状态和变化趋势。以上监测方法的主要局限性在于传感器覆盖的频段范围有限，一般在300kHz到300MHz之间，而电缆线路局部放电初始信号的频段往往不在这个范围之内，当用上述方法检测到局部放电时，电缆附件往往已发展至不可维修状态，因此，上述方法在电缆系统的局部放电检测/监测的目标通常只能防范因局部放电原因造成的事故扩大化；同时，上述方法还忽略了局部放电与电缆运行工况之间的关系，对于负荷变化频繁的电缆线路来说，上述监测方法的信息不够完整；这些均导致局部放电检测的精确度低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电缆线路局部放电监测装置、方法、终端及可读存储介质，以解决现有技术中电缆线路局部放电检测精确度低的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例第一方面，提供了一种电缆线路局部放电监测装置，包括：检测模块和上位机，其中，

所述检测模块设置于电缆线路上和/或地线回流线上，用于对局部放电信号进行检测，所述检测模块包括偏振光单元、光纤传感单元以及光强测量单元；

所述偏振光单元，用于形成偏振光组，所述偏振光组包括至少两个偏振光，将所述偏振光单元输出端的所述偏振光的光强值作为第一光强值；

所述光纤传感单元与所述偏振光单元连接，用于传输所述偏振光组中的所述偏振光；

所述光强测量单元与所述光纤传感单元连接，用于对经过所述光纤传感单元后的所述偏振光组中的所述偏振光进行相干叠加，将所述光强测量单元输出端的所述偏振光的光强值作为第二光强值；

所述上位机，与所述检测模块连接，用于根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果。

可选地，所述检测模块还包括：相位调制单元，与所述偏振光单元连接，并与所述光纤传感单元连接，用于将所述偏振光组中的偏振光相位差调制为预设值。

可选地，当所述偏振光组包括两个偏振光时，所述预设值为90度。

可选地，所述光纤传感单元螺旋设置于所述电缆线路应力锥的内部；和/或，螺旋设置于所述地线回流线的外侧壁上。

可选地，所述检测模块的灵敏度根据螺旋设置的所述光纤传感单元的匝数确定。

可选地，所述偏振光单元通过光纤与所述光纤传感单元连接；和/或，所述光强测量单元通过光纤与所述光纤传感单元连接。

可选地，还包括：集线器，与所述检测模块连接，并与所述上位机连接，用于收集所述检测模块输出值并将所述输出值传送至所述上位机。

可选地，还包括：光电转换模块，与所述检测模块连接，并与所述上位机连接，用于将所述第一光强值和所述第二光强值分别转换为第一电信号值和第二电信号值，所述上位机还用于根据所述第一电信号值和所述第二电信号值得到局部放电检测结果。

本发明实施例第二方面，提供了电缆线路局部放电监测方法，包括如下步骤：获取第一光强值以及第二光强值；其中，所述第一光强值为检测模块中偏振光单元输出端的偏振光的光强值，所述第二光强值为所述检测模块中光强测量单元输出端的所述偏振光的光强值，所述检测模块设置于电缆线路上和/或地线回流线上；根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果。

可选地，根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果的步骤中，包括：计算所述第一光强值和所述第二光强值的差值；根据所述差值得到局部放电检测结果。

可选地，计算所述第一光强值和所述第二光强值的差值的步骤中，包括：将所述第一光强值转换为第一电信号值，所述第二光强值转换为第二电信号值；计算所述第一电信号值和所述第二电信号值的差值。

可选地，根据所述差值得到局部放电检测结果的步骤中，包括：根据所述差值计算所述差值的变化率；根据所述变化率得到局部放电检测结果。

本发明实施例第三方面，提供了一种终端，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本发明实施例第二方面中任一所述的方法。

本发明实施例第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现本发明实施例第二方面中任一所述方法的步骤。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的电缆线路局部放电监测装置、方法、终端及可读存储介质，其中该装置包括：检测模块和上位机，其中，所述检测模块设置于电缆线路上和/或地线回流线上，用于对局部放电信号进行检测，所述检测模块包括偏振光单元、光纤传感单元以及光强测量单元；所述偏振光单元，用于形成偏振光组，所述偏振光组包括至少两个偏振光，将所述偏振光单元输出端的所述偏振光的光强值作为第一光强值；所述光纤传感单元与所述偏振光单元连接，用于传输所述偏振光组中的所述偏振光；所述光强测量单元与所述光纤传感单元连接，用于对经过所述光纤传感单元后的所述偏振光组中的所述偏振光进行相干叠加，将所述光强测量单元输出端的所述偏振光的光强值作为第二光强值；所述上位机，与所述检测模块连接，用于根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果。在电缆线路和地线回流线上设置检测模块，检测模块利用法拉第磁光效应原理对电缆线路的局部放电进行检测，能够检测到更大频率范围内的局部放电信号，并且可实时监测局部放电情况，提高了局部放电检测的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的电缆线路局部放电监测装置的一个具体示例的示意图；

图2是根据本发明实施例的电缆线路局部放电监测装置的另一个具体示例的示意图；

图3是根据本发明实施例的电缆线路局部放电监测方法的一个具体示例的流程图；

图4是根据本发明实施例的电缆线路局部放电监测方法的根据第一光强值和第二光强值得到局部放电检测结果的一个具体示例的流程图；

图5是根据本发明实施例的电缆线路局部放电监测方法的根据第一光强值和第二光强值得到局部放电检测结果的另一个具体示例的流程图；

图6是本发明实施例提供的终端的硬件结构示意图。

附图标记：

1、检测模块；11、偏振光单元；12、光纤传感单元；13、光强测量单元；14、相位调制单元；2、上位机；3、电缆线路应力锥；4、地线回流线；6、光纤；7、光电转换模块；8、集线器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例中提供了一种电缆线路局部放电监测装置，配合新型电缆线路的成套系统，上述新型电缆的应力锥内部内置有全光纤传感器，实现对电缆线路的局部放电监测，如图1所示，该局部放电监测装置包括：检测模块1和上位机2，其中，

检测模块1设置于电缆线路应力锥3的内部和地线回流线4上，用于对局部放电信号进行检测，检测模块1包括偏振光单元11、光纤传感单元12以及光强测量单元13。

偏振光单元11，用于形成偏振光组，偏振光组包括至少两个偏振光，将偏振光单元11输出端的偏振光的光强值作为第一光强值。在本实施例中，偏振光组包括两个偏振光，当然，在其它实施例中，偏振光组也可以包括三个甚至更多个偏振光，偏振光个数越多，检测的灵敏度越高，根据需要合理设置即可。在本实施例中，由于激光大多数情况下已经是偏振光，为了降低生产成本，偏振光单元11为激光，当然，在其它实施例中，偏振光单元11也可以采用普通光源和起偏器，起偏器可以为偏振片或尼科耳棱镜等，起偏器用于将普通光源转换为偏振光，根据需要合理设置即可。在本实施例中，使用相对购置成本较低的激光光源作为第一光源和第二光源，第一光源作为第一偏振光，第二光源作为第二偏振光，第一光源和第二光源的输出波长优选范围均为635nm至660nm，优选值均为650nm，其它波长范围也不受限制，实际当中可以根据成本优选波长范围。第一光源和第二光源的输出光强最大值设定为0.005瓦特(以满足安全激光功率，保证输入光强不对人体及其他设备造成损伤)，光强值的测量范围不受限制。光强定义一般为光能流密度的时间平均值，单位与能流密度一致，即单位时间内流过单位面积的能量，其单位为瓦特/平方米(w/m2)。利用光探测器探测激光强度，往往将探测截面内的所有功率都接收，一般叫测量到的激光功率。由于激光束沿径向光强分布不均匀，如果求截内面的平均光强，可以用测到的光功率除以激光截面积。由于大多数情况下激光光源为点光源，因此，通常也使用能量单位--瓦特--来表征光强。目前，国际上认为功率在0.005瓦特以下的激光为安全光强(来自美国食品及药物安全管理局FDA)，不会对人体造成伤害。

在本实施例中，根据第一偏振光和第二偏振光的输入光强值可以计算得出第一光强值，如第一偏振光的光强值为0.003瓦特，第二偏振光的光强值为0.004瓦特，由于两者的夹角为90度，则第一光强值经计算后其值为0.005瓦特。

光纤传感单元12与偏振光单元11连接，用于传输偏振光组中的偏振光。在本实施例中，光纤传感单元12螺旋设置于电缆线路应力锥3的内部和螺旋设置于地线回流线4的外侧壁上，螺旋设置使得光纤传感单元12的布置更加规整且检测效果更优；当然，在其它实施例中，光纤传感单元12也可以为其它形式的缠绕，如类似电缆托盘缠绕方式的同心圆增加缠绕直径方式缠绕，缠绕形状的起点和终点走向和感生磁场的走向一致，以保证在其中通过的光与感生磁场的方向一致。检测模块1的灵敏度根据螺旋设置的光纤传感单元12的匝数确定，环绕匝数越多，灵敏度越高，在本实施例中，环绕匝数的优选范围为20-50，优选值为30，匝数的选定原则以围绕/包裹半导电应力锥的外轮廓线为宜，根据需要合理设置即可。在本实施例中，光纤传感单元12为全光纤传感器；当然，在其它实施例中，也可以为光纤，只要能够形成光传导回路即可。

光强测量单元13与光纤传感单元12连接，用于对经过光纤传感单元12后的偏振光组中的偏振光进行相干叠加，将光强测量单元13输出端的偏振光的光强值作为第二光强值。在本实施例中，光强测量单元13为光功率计，第二光强值可以通过光功率计直接测量得到；当然，在它实施例中，光强测量单元13也可以为偏振光夹角测量单元，如检偏器，先检测到偏振光夹角，然后根据检测到的偏振光夹角、第一偏振光和第二偏振光的输入光强值，计算得到第二光强值。

第二光强值的范围由第一偏振光和第二偏振光的输入光强值的大小确定，如第一偏振光的光强值为0.003瓦特和第二偏振光的光强值为0.004瓦特，则第二光强值的最小值为第一偏振光和第二偏振光光强值相减(两个偏振光夹角为180度)，最大值为第一偏振光和第二偏振光光强值相加(两个偏振光夹角为0度)，故第二光强值的范围为0.001～0.007瓦特。

上位机2，与检测模块1连接，用于根据第一光强值和第二光强值得到局部放电检测结果。当电缆线路应力锥的内部或地线回流线上有漏电流流过时，漏电流形成磁场，两个偏振光经过光纤传感单元12后夹角会不等于90度，再经光强测量单元13合成后的第二光强值不等于第一光强值；并且随着漏电流的增大，第二光强值与第一光强值的差值也随之越大，局部放电越严重。当电缆附件上或地线回流线上有漏电流流过时，第二光强值等于第一光强值。

上述电缆线路局部放电监测装置，在电缆线路和地线回流线上设置检测模块，检测模块利用法拉第磁光效应原理对电缆线路的局部放电进行检测，能够检测到更大频率范围内的局部放电信号，并且可实时监测局部放电情况，提高了局部放电检测的精确度。

在上述实施例的基础上，为了便于调节偏振光之间的相位角，如图2所示，检测模块1还包括相位调制单元14，与偏振光单元11连接，并与光纤传感单元12连接，用于将偏振光组中的偏振光相位差调制为预设值。在本实施例中，相位调制单元14为相位调制器，偏振光组包括两个偏振光，为了便于控制将预设值设置为90度，当然，在其它实施例中，预设值也可以设置为其它值，如60度等，根据需要合理设置即可。

在本实施例中，如图2所示，偏振光单元11通过光纤6与光纤传感单元12连接，光强测量单元13通过光纤6与光纤传感单元12连接，这样使得安装更加灵活便捷；当然，在其它实施例中，也可以直接连接，根据需要合理设置即可。

在上述实施例的基础上，如图2所示，由于对电信号的处理更加便捷且精确度更高，局部放电监测装置还包括光电转换模块7，与检测模块1连接，并与上位机2连接，用于将第一光强值和第二光强值分别转换为第一电信号值和第二电信号值，上位机2还用于根据第一电信号值和第二电信号值得到局部放电检测结果。在本实施例中，光电转换模块7为光电转换器，第一电信号值和第二电信号值均为电压值，如第一光强值为0.004瓦特时第一电信号值为4伏特，第二光强值为0.005瓦特时，第二电信号值为5伏特；当然，在其它实施例中，也可以设置为电流值，根据需要合理设置即可。

由于电缆系统中的电缆线路应力锥的个数较多且分散分布，为了节省生产成本、便于收集各个位置上的信号并上传至上位机2，在上述实施例的基础上，如图2所示，局部放电监测装置还包括集线器8，与检测模块1连接，并与上位机2连接，用于收集检测模块1输出值并将输出值传送至上位机2。

上述局部放电监测装置，根据磁光效应原理，在电缆线路应力锥的内部螺旋形布置全光纤传感器，设置引入/引出线；在电缆系统的地线回流线上也按螺旋形状布置全光纤传感器，同样设置引入/引出线；电缆线路应力锥的内部的引入/引出线分别连接至偏振光源侧和偏振光接收侧，偏振光源侧包括偏振光单元，偏振光接收侧包括光强测量单元、信号处理系统、集线器、上位主机。该局部放电监测装置均处于地电位，布置方便。

内置在应力锥内部的全光纤传感器以及电缆系统安装时或之后敷设的地线回流线全光纤传感器的主要作用是形成偏振光通道。根据法拉第磁光效应原理，由激光光源发出的光经相位调制器完成调制后分成两个偏振轴相差90°的偏振光，通过光纤传输至全光纤传感器，之后两束偏振光再通过光纤传输至光强测量单元，在光强测量单元中进行相干叠加，叠加后的信号送入信号处理系统进行信号处理。当电缆导体中没有电流流通，两束偏振光在光纤中的相对传播速度相等，此时在光强测量单元中检测到的光线在相干叠加时没有相位差。当电缆导体中有电流流过时，导体周围形成感生磁场，在这个磁场作用下，通过全光纤传感器的两束偏振光的相对速度发生变化，光线形成相位差，从而导致光强测量单元内叠加的光强发生变化。

上述局部放电监测装置的工作原理具体如下：

当电缆线路正常工作时，在电缆线路中没有局部放电发生，此时电缆导体系统中只有无电流和有电流两种情况，其中有电流流过时，电流频率和电缆的电系统属性一致，为工频系统或直流系统。此时，光强测量单元中检出的光强变化值为稳定值。

当电缆绝缘系统中发生局部放电时，局部放电源产生的电流或经导体侧或经地线回流线流出，此时局部放电电流或者叠加在导体电流上，或直接形成地电流，包括以下这两种情况：当局部放电电流叠加在导体上，在导体上传播的电流由原稳定频率部分(工频或直流)与高频/无规则频率部分叠加形成，直接造成感生磁场也由两部分组成，此时检出的光强变化值成为变化量；当电缆导体中无电流流通时，地电流造成的磁场变化导致流经地线回流线全光纤传感器的两个偏振光形成相位差，并且此时检出的光强变化值也非稳定值。利用以上原理可以用检测光强变化值的方式等效检出流经全光纤传感器的局部放电产生的局部放电电流信号。

本发明实施例提供的电缆线路局部放电监测装置具有以下特点：①监测装置和电缆线路之间形成光学隔离，没有通常局部放电检测系统受到的电磁干扰；②由于只对流过全光纤传感器的电流敏感，外部电磁噪声不影响本装置的局部放电信号识别效果；③由于传感器中无铁磁物质，全系统中没有磁饱和效应导致的非线性问题；④理论可识别所有频段局部放电信号；⑤可同时适用于交直流电缆系统；⑥可同时适用于在线、离线检测/监测系统；⑦检测精度和检测后的偏振光的偏转角有关，通常是以增加螺旋缠绕形状的光纤传感器的圈数。

本发明实施例中还提供了一种电缆线路局部放电监测方法，应用于上述电缆线路局部放电监测装置中，如图3所示，该流程包括如下步骤：

S1：获取第一光强值以及第二光强值；其中，第一光强值为检测模块1中偏振光单元11输出端的偏振光的光强值，第二光强值为检测模块1中光强测量单元13输出端的偏振光的光强值，检测模块1设置于电缆线路上和/或地线回流线上。在本实施例中，检测模块1设置于电缆线路上和地线回流线上。

偏振光单元11包括两个夹角为90度的第一激光和第二激光，第一激光作为第一光源(即第一偏振光)，第二激光作为第二光源(即第二偏振光)，将偏振光单元11输出端的光强值作为第一光强值，光源经过相位调制器后形成相位差为90度的两个偏振光，通过光纤将偏振光传输至全光纤传感器中，全光纤传感器螺旋设置于电缆线路应力锥的内部和地线回流线的外侧壁上，偏振光经过全光纤传感器后在光强测量单元13中进行偏振光进行相干叠加，将光强测量单元13输出端的光强值作为第二光强值。

S2：根据第一光强值和第二光强值得到局部放电检测结果。

当电缆线路正常工作时，即在电缆线路中没有局部放电发生，电缆传输电能时电缆导体有电流流过，电流频率和电缆的电系统属性一致，呈现工频或直流特性，此时光强测量单元13中检出的光强变化值为稳定值；当电缆线路发生局部放电时，局部放电源产生的脉冲电流或经电缆导体或经地线回流线流出，此时局部放电电流或者叠加在导体电流上，或直接形成地电流，这两种情况下检出的光强变化值为非稳定值。

作为一种具体的实施方式，上述步骤S2如图4所示，包括：

S21：计算第一光强值和第二光强值的差值；

作为一种具体的实施方式，上述步骤S21如图5所示，包括：

S211：将第一光强值转换为第一电信号值，第二光强值转换为第二电信号值。通过光电转换模块将光强值转换为对应的电信号值。

S212：计算第一电信号值和第二电信号值的差值。

S22：根据差值得到局部放电检测结果。

作为一种具体的实施方式，上述步骤S22如图5所示，包括：

S221：根据差值计算差值的变化率；

S222：根据变化率得到局部放电检测结果。变化率与放电检测结果的关系，如变化率越大，放电越严重等。

通过上述步骤，对比检测模块光强信号变化情况，检测模块设置在电缆线路和地线回流线上并且利用法拉第磁光效应原理对电缆线路的局部放电进行检测，根据光强变化情况便可以准确快速地确定局部放电位置及大小，能够检测到更大频率范围内的局部放电信号，并且可实时监测局部放电情况，提高了局部放电检测的精确度。

在电磁噪声等背景噪声高的变电站等处的电缆系统的附件硬件上安装螺旋布置的光纤传感器以及在此电缆线路的地线回流系统中安装螺旋布置的光纤传感器；使用电缆系统自身所带的光纤或另外布置的光纤作为传导系统接入光纤传感器；传导光纤连接光信号处理单元(偏振光单元、光强测量单元、光电转换器等)，光信号处理单元处理后的数据通过集线器上传至上位机；由于电缆线路应力锥的分散分布特性，由各个终端接头和中间接头采集区域采集的数据在集线器集中后送入上位机；在上位机中设置算法计算收到的信号，评估所监控的电缆系统的局部放电状态。

本发明实施例提供的电缆线路局部放电监测方法具有以下特点：①在电缆线路中提出使用磁光式方法对电缆绝缘系统的局部放电进行检测的方法。②根据磁光效应原理提出在电缆线路中应用的光纤传感器的布置位置(此处为围绕导体的螺旋型布置的光纤)。③光纤传感器的灵敏度和布置螺旋光纤的匝数相关。改变传感器螺旋匝数的方法不改变本发明实施例的最终效果。④本方法可以同时在实验室环境和现场高噪声环境中使用。⑤本方法可适应与在线及离线环境。⑥光纤传感器的布置位置及形状，光纤传感器的布置原则为包含局部放电的高危区域、电缆外屏蔽断口处(地电位)为电缆附件的高危区。本实施例中，光纤传感器布置在覆盖附件应力锥的增强绝缘上，是考虑到光纤传感器的布置不影响应力锥生产、附件安装，光纤传感器布置及接线引出方便。其具体形状和附件的具体形状相关。因此，只要是将光纤传感器布置于增强绝缘外侧的方法均应视为本发明实施例的进一步变化及改进。

本发明实施例中还提供了一种终端，如图6所示，包括：至少一个处理器601，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口603，存储器604，至少一个通信总线602。其中，通信总线602用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口603可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口603还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器604可以是高速RAM存储器(Ramdom Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器604可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器601的存储装置。其中处理器601可以结合图1和图2所描述的电缆线路局部放电监测装置，存储器604中存储一组程序代码，且处理器601调用存储器604中存储的程序代码，以用于执行一种电缆线路局部放电监测方法，即用于执行如图3-图5实施例中的电缆线路局部放电监测方法。

其中，通信总线602可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线602可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器604可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器604还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器601可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器601还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器604还用于存储程序指令。处理器601可以调用程序指令，实现如本申请图3-图5实施例中所示的电缆线路局部放电监测方法。

本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的电缆线路局部放电监测方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种电缆线路局部放电监测装置，其特征在于，包括：检测模块和上位机，其中，

所述检测模块设置于电缆线路上和地线回流线上，用于对局部放电信号进行检测，所述检测模块包括偏振光单元、光纤传感单元、光强测量单元及相位调制单元；

所述偏振光单元，用于形成偏振光组，所述偏振光组包括至少两个偏振光，将所述偏振光单元输出端的所述偏振光的光强值作为第一光强值，所述偏振光单元包括第一激光光源和第二激光光源；

所述相位调制单元，与所述偏振光单元连接，并与所述光纤传感单元连接，用于将所述偏振光组中的偏振光相位差调制为预设值；

所述光纤传感单元与所述偏振光单元连接，用于传输所述偏振光组中的所述偏振光；所述光纤传感单元螺旋设置于所述电缆线路应力锥的内部；和/或，螺旋设置于所述地线回流线的外侧壁上；

所述光强测量单元与所述光纤传感单元连接，用于对经过所述光纤传感单元后的所述偏振光组中的所述偏振光进行相干叠加，将所述光强测量单元输出端的所述偏振光的光强值作为第二光强值；

所述上位机，与所述检测模块连接，用于根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果。

2.根据权利要求1所述的电缆线路局部放电监测装置，其特征在于，当所述偏振光组包括两个偏振光时，所述预设值为90度。

3.根据权利要求1所述的电缆线路局部放电监测装置，其特征在于，所述检测模块的灵敏度根据螺旋设置的所述光纤传感单元的匝数确定。

4.根据权利要求1-3任一所述的电缆线路局部放电监测装置，其特征在于，所述偏振光单元通过光纤与所述光纤传感单元连接；和/或，所述光强测量单元通过光纤与所述光纤传感单元连接。

5.根据权利要求1-3任一所述的电缆线路局部放电监测装置，其特征在于，还包括：

集线器，与所述检测模块连接，并与所述上位机连接，用于收集所述检测模块输出值并将所述输出值传送至所述上位机。

6.根据权利要求1-3任一所述的电缆线路局部放电监测装置，其特征在于，还包括：

光电转换模块，与所述检测模块连接，并与所述上位机连接，用于将所述第一光强值和所述第二光强值分别转换为第一电信号值和第二电信号值，所述上位机还用于根据所述第一电信号值和所述第二电信号值得到局部放电检测结果。

7.一种电缆线路局部放电监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取第一光强值以及第二光强值；其中，所述第一光强值为检测模块中偏振光单元输出端的偏振光的光强值，所述第二光强值为所述检测模块中光强测量单元输出端的所述偏振光的光强值，所述检测模块设置于电缆线路上和地线回流线上；所述偏振光单元，用于形成偏振光组，所述偏振光组包括至少两个偏振光，所述偏振光单元包括第一激光光源和第二激光光源；相位调制单元，与所述偏振光单元连接，并与光纤传感单元连接，用于将所述偏振光组中的偏振光相位差调制为预设值，所述光强测量单元用于对经过光纤传感单元后的所述偏振光组中的所述偏振光进行相干叠加，所述光纤传感单元螺旋设置于所述电缆线路应力锥的内部；和/或，螺旋设置于所述地线回流线的外侧壁上；

根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果。

8.根据权利要求7所述的电缆线路局部放电监测方法，其特征在于，根据所述第一光强值和所述第二光强值得到局部放电检测结果的步骤中，包括：

计算所述第一光强值和所述第二光强值的差值；

根据所述差值得到局部放电检测结果。

9.根据权利要求8所述的电缆线路局部放电监测方法，其特征在于，计算所述第一光强值和所述第二光强值的差值的步骤中，包括：

将所述第一光强值转换为第一电信号值，所述第二光强值转换为第二电信号值；

计算所述第一电信号值和所述第二电信号值的差值。

10.根据权利要求8所述的电缆线路局部放电监测方法，其特征在于，根据所述差值得到局部放电检测结果的步骤中，包括：

根据所述差值计算所述差值的变化率；

根据所述变化率得到局部放电检测结果。

11.一种终端，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述权利要求7-10中任一所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现上述权利要求7-10中任一所述方法的步骤。

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