CN110866340A - 局部放电数据处理方法及装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种局部放电数据处理方法及装置、存储介质及计算机设备。一种局部放电数据处理方法，所述局部放电数据处理方法用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理，所述局部放电数据处理方法包括：获取所述被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息；基于所述局部放电信息得到所述被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图；根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况；根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。上述局部放电数据处理方法可以对被测电缆的局部放电信息进行实时处理，从而得到被测电缆的受损情况、缺陷数量并定位具体的缺陷类别，可以使得维护人员及时对电缆进行维护且消耗人力资源少。

Description

局部放电数据处理方法及装置、存储介质及计算机设备
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种局部放电数据处理方法及装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
局部放电是绝缘介质中局部区域击穿导致的放电现象，是造成绝缘劣化的主要原因，也是绝缘劣化的重要征兆和表现形式。局部放电与绝缘材料的劣化和绝缘体的击穿过程密切相关，能有效地反映设备内部绝缘的潜伏性缺陷和故障。
但是，传统的高压电缆振荡波局部放电测试系统仅可以对高压电缆的局部放电信息进行采集，尚无法实时进行处理，处理的工作需要后续试验完成之后才能进行，耗时费力。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种局部放电数据处理方法及装置、存储介质及计算机设备。
一种局部放电数据处理方法，所述局部放电数据处理方法用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理，所述局部放电数据处理方法包括：
获取所述被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息；
基于所述局部放电信息得到所述被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图；
根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况；
根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。
上述局部放电数据处理方法根据被测电缆的局部放电信息得到被测电缆的局部放电相位分布图谱和时频图谱，由局部放电相位分布谱图分析被测电缆的受损情况并由时频谱图分析被测电缆的缺陷数量和缺陷类别，即局部放电数据处理方法可以对被测电缆的局部放电信息进行实时处理，从而得到被测电缆的受损情况、缺陷数量并定位具体的缺陷类别，可以使得维护人员及时对电缆进行维护且消耗人力资源少。
在其中一个实施例中，所述局部放电信息包括所述被测电缆的局部放电波形。
在其中一个实施例中，所述根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况包括：
根据所述局部放电相位分布谱图中的相位分布、幅值分布以及放电点的数量中至少一个分析所述被测电缆的受损情况，所述相位分布范围大小、所述幅值分布范围大小以及所述放电点的数量分别与所述被测电缆的受损程度呈正比。
在其中一个实施例中，所述根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别包括：
根据所述时频谱图中的放电区域的数量得到所述缺陷数量；
根据所述时频谱图中各放电区域的等效时宽和等效时长分析所述缺陷类别。
在其中一个实施例中，还包括：
存储所述局部放电相位分布谱图和/或时频谱图。
一种局部放电数据处理装置，所述局部放电数据处理装置用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理，所述局部放电数据处理装置包括：
采集模块，用于获取所述被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息；
处理模块，用于基于所述局部放电信息得到所述被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图；
受损情况分析模块，用于根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况；
缺陷分析模块，用于根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。
在其中一个实施例中，所述受损情况分析模块根据所述局部放电相位分布谱图中的相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量中至少一个分析所述被测电缆的受损情况，所述相位分布范围大小、所述幅值分布范围大小以及所述放电点的数量分别与所述被测电缆的受损程度呈正比。
在其中一个实施例中，所述缺陷分析模块根据所述时频谱图中的放电区域的数量得到所述缺陷数量；并通过分析所述时频谱图中各放电区域的等效时宽和等效时长分析所述缺陷类别。
一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述的方法的步骤。
一种计算机设备，包括存储器和处理器；所述处理器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。
附图说明
图1为一实施例中的局部放电数据处理方法的流程图。
图2为一实施例中的被测电缆的局部放电相位分布谱图。
图3为一实施例中的被测电缆的时频谱图。
图4为另一实施例中的局部放电数据处理方法的流程图。
图5为一实施例中的局部放电数据处理装置的结构框图。
图6为一实施例中的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为一实施例中的局部放电数据处理方法。该局部放电数据处理方法用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理。如图1所示，该方法包括：
步骤S120，获取被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息。
具体的，对被测电缆进行振荡波电压试验。振荡波电压试验时利用被测电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理，使振荡电压再多次极性变换过程中被测电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号即可获得被测电缆的局部放电信息。在震荡波电压试验的过程中并不会对被测电缆造成损坏。在进行振荡波试验时，可以在不同时间对被测电缆施加不同的震荡波电压，从而得到多个不同震荡波电压下被测电缆的局部放电信息。获得的被测电缆的局部放电信息可以包括被测电缆的局部放电波形、放电持续时间等。
步骤S140，基于局部放电信息得到被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图。
具体的，参见图2，局部放电相位分布(PRPD，Phase Resolved PartialDischarge)谱图为局部放电幅值与相位的关系图谱。参见图3，时频(TF，time-frequencyspectrogram)谱图为局部放电的等效时长与等效频宽的关系图谱。本实施例中，可以根据被测电缆的局部放电波形得到被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图。
步骤S160，根据局部放电相位分布谱图分析被测电缆的受损情况。
被测电缆的受损情况包括被测电缆的受损程度。可以将被测电缆的受损程度分为多个等级，并在每个等级的受损程度设置局部放电相位分布参照谱图，通过将被测电缆的局部放电相位分布谱图与各种等级受损程度的局部放电相位分布参照谱图进行对比，从而判断被测电缆的受损程度等级。示例性的，可以将被测电缆的受损程度分为轻度损伤、中度损伤以及重度损伤并设置对应的局部放电相位分布参照谱图，将被测电缆的局部放电相位分布谱图与各受损程度的局部放电相位分布参照谱图进行对比。当被测电缆的受损程度判定为轻度损伤时，可以将被测电缆列为观察阶段；当被测电缆的受损程度判定为中度损伤时，可以对被测电缆的缺陷数量和缺陷类别进行分析，并对其进行维修或等换；当被测电缆的受损程度判定为重度损伤时，说明被测电缆已经无法继续使用，可以更换电缆。
步骤S180，根据时频谱图分析被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。
具体的，被测电缆的缺陷类别包括原材料质量引起的缺陷、操作不当引起的缺陷、工艺装备控制不当而引起的缺陷以及由于外界机械应力引起的损伤。例如，原质量问题引起的缺陷为杂质、材料受潮而引起的绝缘内部气泡缺陷等。例如，操作不当引起的缺陷为结构尺寸、铜带焊接不良以及挤出过程脱料引起的缺陷等。同一根被测电缆在进行振荡波试验时，可能会有多处发生局部放电，发生局部放电的部位为缺陷部位，发生局部放电部位的数量为缺陷数量。根据时频谱图分析被测电缆的缺陷数量和缺陷类别，从而可以根据被测电缆的缺陷数量和缺陷类别及时对被测电缆进行维修或者直接更换电缆。
上述局部放电数据处理方法根据被测电缆的局部放电信息得到被测电缆的局部放电相位分布图谱和时频图谱，由局部放电相位分布谱图分析被测电缆的受损情况并由时频谱图分析被测电缆的缺陷数量和缺陷类别，即局部放电数据处理方法可以对被测电缆的局部放电信息进行实时处理，从而得到被测电缆的受损情况、缺陷数量并定位具体的缺陷类别，可以使得维护人员及时对电缆进行维护且消耗人力资源少。
图4为另一实施例中的局部放电数据处理方法流程图。如图2所示，步骤S160包括：
步骤S162，根据局部放电相位分布谱图中的相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量中至少一个分析被测电缆的受损情况。
具体的，相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量分别与被测电缆的受损程度呈正比。即相位分布范围越大，被测电缆受损越严重；幅值分布范围越大，被测电缆受损越严重，预设时间段内放电点数量越多，被测电缆受损越严重。在其他实施例中，也可以根据相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量综合分析被测电缆的受损程度。示例性的，参见图2，可以看到有两块放电区域，左边放电区域相位分布在0°-100°，右边放电区域相位分布在180°-280°；左边放电区域的幅值为10pC和110pC，右边放电区域的幅值为10pC和30pC；左边放电区域的放电点数量明显高于右边放电区域的放电点数量，显然对应左边放电区域的被测电缆部分的受损程度要高于对应右边放电区域的被测电缆部分。
步骤S180包括：
步骤S182，根据时频谱图中的放电区域的数量得到缺陷数量。
步骤S184，根据时频谱图中各放电区域的等效时宽和等效时长分析缺陷类别。
具体的，参见图3，可以看到，图中共有3块放电区域，那么图中部分对应的被测电缆部分的缺陷数量为3；经过对这3处放电区域的聚类分析，可以知晓，其中两处放电区域为气泡放电，对应为被测电缆的这两处为绝缘内部气泡缺陷，另一处的放电区域为针尖放电，对应为被测电缆的这一处为针尖电晕缺陷等。
在一个实施例中，局部放电数据处理方法还包括存储局部放电相位分布谱图和时频谱图。对局部放电相位分布谱图和时频谱图进行存储方便数据追溯，并且操作人员还可以根据该数据进行更加深入的分析。在其他实施例中，局部放电数据处理方法还包括存储局部放电相位分布谱图或时频谱图。
存储所述局部放电相位分布谱图和/或时频谱图中的指定部分。
本申请还提供一种局部放电数据处理装置。局部放电数据处理装置用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理。如图5所示，局部放电数据处理装置500包括采集模块520、处理模块540、受损情况分析模块560以及缺陷分析模块580。
采集模块520用于获取被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息。处理模块540用于基于局部放电信息得到被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图。受损情况分析模块560用于根据局部放电相位分布谱图分析被测电缆的受损情况。缺陷分析模块580用于根据时频谱图分析被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。即上述采集模块520、处理模块540、受损情况分析模块560以及缺陷分析模块580分别用于实现上述局部放电数据处理方法中的对应步骤，具体实现过程此处不再赘述。
在一实施例中，受损情况分析模块560根据局部放电相位分布谱图中的相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量中至少一个分析被测电缆的受损情况，相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量分别与被测电缆的受损程度呈正比。
在一实施例中，缺陷分析模块580根据时频谱图中的放电区域的数量得到缺陷数量；并通过分析时频谱图中各放电区域的等效时宽和等效时长分析缺陷类别。
上述方法和系统可以在计算机设备中实现。该计算机设备的内部结构图如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现前述任一实施例中的局部放电数据处理方法的步骤。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本申请还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时实现如上任一方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种局部放电数据处理方法，其特征在于，所述局部放电数据处理方法用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理，所述局部放电数据处理方法包括：
获取所述被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息；
基于所述局部放电信息得到所述被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图；
根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况；
根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。
2.根据权利要求1所述的局部放电数据处理方法，其特征在于，所述局部放电信息包括所述被测电缆的局部放电波形。
3.根据权利要求2所述的局部放电数据处理方法，其特征在于，所述根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况包括：
根据所述局部放电相位分布谱图中的相位分布、幅值分布以及放电点的数量中至少一个分析所述被测电缆的受损情况，所述相位分布范围大小、所述幅值分布范围大小以及所述放电点的数量分别与所述被测电缆的受损程度呈正比。
4.根据权利要求2所述的局部放电数据处理方法，其特征在于，所述根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别包括：
根据所述时频谱图中的放电区域的数量得到所述缺陷数量；
根据所述时频谱图中各放电区域的等效时宽和等效时长分析所述缺陷类别。
5.根据权利要求1所述的局部放电数据处理方法，其特征在于，还包括：
存储所述局部放电相位分布谱图和/或时频谱图。
6.一种局部放电数据处理装置，其特征在于，所述局部放电数据处理装置用于对被测电缆在震荡波下的局部放电数据进行处理，所述局部放电数据处理装置包括：
采集模块，用于获取所述被测电缆在所述震荡波下的局部放电信息；
处理模块，用于基于所述局部放电信息得到所述被测电缆的局部放电相位分布谱图和时频谱图；
受损情况分析模块，用于根据所述局部放电相位分布谱图分析所述被测电缆的受损情况；
缺陷分析模块，用于根据所述时频谱图分析所述被测电缆的缺陷数量和缺陷类别。
7.根据权利要求6所述的局部放电数据处理装置，其特征在于，所述受损情况分析模块根据所述局部放电相位分布谱图中的相位分布范围大小、幅值分布范围大小以及放电点的数量中至少一个分析所述被测电缆的受损情况，所述相位分布范围大小、所述幅值分布范围大小以及所述放电点的数量分别与所述被测电缆的受损程度呈正比。
8.根据权利要求6所述的局部放电数据处理装置，其特征在于，所述缺陷分析模块根据所述时频谱图中的放电区域的数量得到所述缺陷数量；并通过分析所述时频谱图中各放电区域的等效时宽和等效时长分析所述缺陷类别。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～5任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器；所述处理器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～5任一所述方法的步骤。
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