CN111579951A - 一种直流电缆放电检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电缆放电检测装置及检测方法，装置包括：放电电压信号获取模块将脉冲电流信号转换为初始放电电压信号后进行阻抗匹配得到放电电压信号；过压保护模块调整放电电压信号电压小于预设电压阈值；预处理模块对放电电压信号衰减滤波放大后，转成差分信号并滤波，得到对称缓冲信号；放电数字信号生成模块对对称缓冲信号转换成数字信号后滤波、去噪、峰值检测，得到放电数字信号。本发明对放电电压信号进行衰减放大后转换成差分信号，对差分信号滤波后转换成数字信号后，对其滤波去噪及峰值检测，得到放电数字信号，提高对直流电缆运行状态在线检测能力；过压保护模块限制预处理模块输入电压，提高了检测装置及检测方法可靠性。

Description

一种直流电缆放电检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及电力测量技术领域，具体涉及一种直流电缆放电检测装置及检测方法。

背景技术

电缆被广泛应用于电力系统中，其分为交流电流及直流电缆，但直流电缆与交流电缆的工作原理有着本质的区别：在交流电场中电缆绝缘的电场分布取决于绝缘材料的电容率以及电缆绝缘尺寸，绝缘内电场分布与绝缘本身的运行温度、电场强度以及电场频率之间没有依赖关系。在直流电场中电缆绝缘内的电场分布则和电缆绝缘材料本身的电导率(电阻率)、所在位置的温度梯度相关。总体上按电阻率大小分布，而绝缘材料电阻率具有负温度特性，随温度升高指数衰减，实际测量中发现其能达几个数量级的差异。当直流电缆负荷(即载流、稳态)运行时导芯发热将导致绝缘内外形成温度梯度，绝缘各层温度的变化将反过来直接影响绝缘中的电场分布，从而直流电缆从空载、负载到满载运行过程中绝缘内出现最大场强从内侧到外侧的反转变化，导致绝缘层外侧的电场强度以及绝缘外侧界面电场强度远远超过设计允许的正常工作场强。

由于交流电缆的工作场强是周期性的交变电场，交流电缆绝缘中的局部放电呈现周期性及可重复性等特征，局部放电量能反映出交流相位信息，由于交流电压存在极性反转，交流电压中的局部放电重复率容易达到每秒100个脉冲。虽然直流电缆局部放电测量原理仍是采用交流电缆局部放电测量方法类似(一般也使用脉冲电流法)，但由于直流电缆绝缘的电松弛时间常数大，局部放电发展缓慢，而且还受直流电缆绝缘层中的温度分布的影响，可能在很长一段时间内无法测量到局部放电现象。因此，存在直流电缆局部放电检测难度大的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的直流电缆局部放电检测难度大的缺陷，从而提供一种直流电缆放电检测装置及检测方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种直流电缆放电检测装置，包括：放电电压信号获取模块，安装在直流电缆表面，用于获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换为初始放电电压信号，对初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号；过压保护模块，与放电电压信号获取模块连接，用于当放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，调整放电电压信号的电压小于预设电压阈值；预处理模块，与过压保护模块连接，用于对放电电压信号进行衰减及滤波后放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号并进行滤波处理，得到对称缓冲信号；放电数字信号生成模块，与预处理模块连接，用于将对称缓冲信号转换成数字信号；对数字信号进行滤波及去噪处理后，进行峰值检测得到放电数字信号，并对放电数字信号进行储存。

在一实施例中，放电电压信号获取模块包括：传感器，用于获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换成初始放电电压信号；阻抗匹配电路，用于对初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号。

在一实施例中，预处理模块包括：衰减器，与过压保护模块连接，用于将放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数；低通滤波器，与衰减器连接，用于对衰减后的放电电压信号进行滤波处理，得到滤波后的放电电压信号；单端至差分转换器，与低通滤波器连接，用于将滤波后的放电电压信号放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号；模数变换缓冲器，用于对差分信号进行滤波及抑制共模噪声处理后，得到对称缓冲信号。

在一实施例中，单端至差分转换器还用于限制放电电压信号中的直流电流。

在一实施例中，放电数字信号生成模块包括：模数转换器，与模数变换缓冲器连接，用于将对称缓冲信号转换成数字信号；带通滤波器，用于滤除预设频率的数字信号，得到带通滤波后的数字信号；去噪单元，用于对滤波后的数字信号进行去噪处理，得到去噪后的数字信号；峰值检测单元，用于根据预设峰值，检测去噪后的数字信号是否为放电数字信号，当去噪后的数字信号为放电数字信号时，提取该放电数字信号；储存单元，用于对放电数字信号进行储存。

在一实施例中，直流电缆放电检测装置还包括：数字传输与接口模块、显示控制模块，其中，显示控制模块，与放电数字信号生成模块通过数字传输与接口模块连接，用于显示放电数字信号，对放电数字信号进行校准，对预设放大倍数进行设置，对低通滤波器参数、模数变换缓冲器参数及带通滤波器参数进行设置。

在一实施例中，数字传输与接口模块包括：以太网、光纤转换器及光纤。

在一实施例中，低通滤波器为抗混叠低通滤波器，衰减器为可编程衰减器。

在一实施例中，带通滤波器由预设个数的二阶无限冲激响应级联构成。

第二方面，本发明实施例提供一种放电检测方法，包括：获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换为初始放电电压信号，对初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号；判断放电电压信号电压是否超过预设电压阈值，当放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，调整放电电压信号的电压小于预设电压阈值；对放电电压信号进行衰减及滤波后放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号并进行滤波处理，得到对称缓冲信号；将对称缓冲信号转换成数字信号；对数字信号进行滤波及去噪处理后，进行峰值检测得到放电数字信号，并对放电数字信号进行储存。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的直流电缆放电检测装置及检测方法，利用放电电压信号获取模块获取放电电压信号，并利用预处理模块对放电电压信号进行衰减、放大后转换成差分信号，并对差分信号进行滤波处理，得到对称缓冲信号，利用放电数字信号生成模块将对称缓冲信号转换成数字信号后，对其进行滤波、去噪以及峰值检测，得到放电数字信号，从而实现了对直流电缆放电现象的在线检测，有效提高对直流电缆系统运行状态在线检测的能力；同时利用过压保护模块，以限制预处理模块输入电压，从而提高了直流电缆放电检测装置及检测方法的可靠性。

2.本发明提供的直流电缆放电检测装置及检测方法，在单端至差分转换器之前设置衰减器将放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数，以保证在模数转换器的分辨率很低的情况下，仍可以得到精确的数字信号；在单端至差分转换器之前设置抗混叠低通滤波器对放电电压信号进行滤波处理、在一个重点波段上限制放电电压信号的带宽，以求大致或完全地满足模数转换器输入信号带宽标准；在单端至差分转换器之后，设置模数变换缓冲器，可以有效的抑制差分信号的共模噪声；在模数转换器之后设置带通滤波器，以对数字信号再次进行滤波，进一步提高了数字信号的精确性，避免含有杂波。

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为本发明实施例提供的直流电缆放电检测装置的一个具体示例的组成图；

图2为本发明实施例提供的放电电压信号获取模块在直流电缆上的安装位置示意图；

图3为本发明实施例提供的预处理模块的一个具体示例的组成图；

图4为本发明实施例提供的预处理模块的另一个具体示例的组成图；

图5为本发明实施例提供的放电数字信号生成模块的另一个具体示例的组成图；

图6为本发明实施例提供的带通滤波器的示意图；

图7为本发明实施例提供的直流电缆放电检测装置的另一个具体示例的组成图；

图8为本发明实施例提供的直流电缆放电检测方法的流程图。

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，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。

实施例1

本发明实施例提供一种直流电缆放电检测装置，应用于需要对通电装置进行在线放电检测的场合，如图1所示，包括：放电电压信号获取模块1、过压保护模块2、预处理模块3及放电数字信号生成模块4。

放电电压信号获取模块1，安装在直流电缆表面，用于获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换为初始放电电压信号，对初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号。

在本发明实施例，放电电压信号获取模块包括：传感器，用于获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换成初始放电电压信号。阻抗匹配电路，用于对初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号。

如图2所示，利用布置在直流电缆或电缆附近的传感器(如高频电流传感器、耦合电容器等)组成完整放电电压信号获取模块探测直流电缆绝缘或电缆附件内部局部放电产生的脉冲电流信号，本发明实施例利用局部放电传感器，但不限于根据直流电缆放电检测装置的频率范围以及灵敏度要求对传感器进行选型。

由于电缆放电产生的脉冲电流信号为高频微波信号，并且大多数的局部放电传感器具有输入阻抗，因此对脉冲电流信号进行阻抗匹配，以保证所有高频微波信号皆能传至负载点的目的，避免有信号反射回来源点，从而减小信号失真。由于大多数局部放电传感器输入阻抗的标准配置约50Ω左右，本发明实施例设置阻抗匹配电路，为局部放电传感器(如高频电流互感器或耦合电容器)构建输入阻抗均设置为50Ω，但在实际应用中，阻抗匹配电阻阻值需要根据实际的情况设置。

过压保护模块2，与放电电压信号获取模块连接，用于当放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，调整放电电压信号的电压小于预设电压阈值。

本发明实施例根据设定的直流电缆放电检测装置的目标带宽，设置预设电压阈值，并采用两支并联的静电放电保护二极管和一支输入电阻构成过压保护模块，当放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，两支二极管就会将放电电压信号的电压调整到小于预设电压阈值。

预处理模块3，与过压保护模块连接，用于对放电电压信号进行衰减及滤波后放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号并进行滤波处理，得到对称缓冲信号。

如图3所示，预处理模块包括：衰减器31、低通滤波器32、单端至差分转换器33、模数变换缓冲器34。

衰减器，与过压保护模块连接，用于将放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数。

由于放电电压信号获取模块具有很高的动态性，放电电压信号幅度可以从几毫伏到几伏，虽然高分辨率数模转换器(ADC)可以解决预期的脉冲电流信号的高动态范围的问题，但是对于低分辨率的ADC，例如配备14位100MS/s的ADC，脉冲电流信号的高动态范围的问题将导致该ADC数据转换速率为1.4Gbit/s，由于无法进一步提高14位100MS/s的ADC的分辨率，因此本发明实施例使用衰减器将放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数，其中衰减器可以为可编程衰减器，可编程衰减器是一种高分辨率，扩展范围的衰减器，可编程衰减器可在不使ADC饱和的情况下数字化高达10Vpp的信号，其预设衰减倍数可根据ADC分辨率进行设置。

低通滤波器，与衰减器连接，用于对衰减后的放电电压信号进行滤波处理，得到滤波后的放电电压信号。

将放电电压信号数字化时，需要考虑ADC所需的最小分辨率、ADC最大输入电压或电流、ADC输入信号带宽。同时由于后续数字处理过程的采样速度必须是目标信号的最高频率分量的两倍，因此ADC输入信号带宽决定了后续数字处理过程的采样频率。如果ADC输入信号带宽满足奈奎斯特标准，则可以从后续数字处理过程的数字信号样本中完全重建原始模拟信号。如果不满足奈奎斯特标准，则具有高于采样率的频率分量的数字信号样本，将以该采样率进行镜像，创建伪低频信号分量(混叠)，因此为了限制这些“假”信号分量，在模数转换器(ADC)之前放置了低通滤波器。

本发明实施例采用抗混叠低通滤波器作为低通滤波器，抗混叠低通滤波器不仅可以对放电电压信号进行滤波处理，并且可以用来在一个重点波段上限制放电电压信号的带宽，以求大致或完全地满足ADC输入信号带宽标准。

单端至差分转换器，与低通滤波器连接，用于将滤波后的放电电压信号放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号，单端至差分转换器还用于限制放电电压信号中的直流电流。如图4所示，单端至差分转换器由C1、变压器T、R1、R2以及C2构成，其中R1与R2阻值相同，变压器T为高频变压器，模数转换器从C2处取电。

滤波后的放电电压信号的直流信号分量可能会造成局部放电传感器(如高频电流传感器)出现饱和现象，并限制馈入模数转换器的次级侧的电压，本发明实施例通过在抗混叠低通滤波器之后接入一支小电容C1和一个高频变压器T，由于高频变压器次级绕组带有中心抽头，次级中心抽头通过滤波后的放电电压信号的共模电压，并对共模电压其进行直流偏置，从而将模数转换器的输入信号设置为最佳直流电平，并可以限制局部放电中的直流电流，避免局部放电传感器出现饱和现象，也可以有效衰减局部放电信号中的共模噪声，从而保护模数转换器免受共模电压尖峰的影响。

本发明实施例将C2接地，同阻值的R1与R2将变压器T输出电压转换成差分信号，由于R1与R2阻值相同，因此差分信号为对称信号，同时通过改变变压器T的变比可以将滤波后的放电电压信号放大预设放大倍数。

模数变换缓冲器，用于对差分信号进行滤波及抑制共模噪声处理后，得到对称缓冲信号。

如图4所示，R3、R4以及C2构成模数变换缓冲器，其中R3与R4阻值相同，Out-P与Out-N为对称缓冲信号输出端口，R3、R4以及C2构成低通滤波器将单端至差分转换器，输出的差分信号进行滤波及抑制共模噪声处理得到对称缓冲信号。

放电数字信号生成模块4，与预处理模块连接，用于将对称缓冲信号转换成数字信号；对数字信号进行滤波及去噪处理后，进行峰值检测得到放电数字信号，并对放电数字信号进行储存。

如图5所示，放电数字信号生成模块4包括：模数转换器41、带通滤波器42、去噪单元43、峰值检测单元44、储存单元45。

模数转换器，与模数变换缓冲器连接，用于将对称缓冲信号转换成数字信号。

为了实现高速数字化，本发明实施例利用LTC2254芯片将对称缓冲信号转换成数字信号。LTC2254芯片具有信噪比高、功耗低等特点，并使用14位并行接口将数据发送至现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)，时钟频率为100MHz，LTC2254芯片的性能可以满足高效数字处理速度，但需要说明的是，模数转换器不仅仅限于LTC2254芯片，同时也可以为其它模数转换器，例如：DAC7512N/3K、ADC1110A0IDBVR、ADS1248IPWR等等。

此外，为了减少局部放电测量系统的数字部分和模拟部分之间电磁干扰，本发明实施例使用较粗的带有模拟地电位的走线封闭模数转换器(ADC)中的模拟器件电路。

如图5所示，在对数字信号进行处理之前，本发明实施例设置带通滤波器，用于滤除预设频率的数字信号，得到带通滤波后的数字信号，带通滤波器由预设个数的二阶无限冲激响应级联构成。

本发明实施例利用英特尔公司的MAX10 FPGA芯片对数字信号进行处理，由于用MAX10 FPGA芯片上的FIR滤波器无法达到符合IEC 60270的滤波器滚降速率，本发明实施例提出了使用四个级联的二阶无限冲激响应(Infinite Impulse Response,IIR)带通滤波器，以满足IEC 60270对滤波器滚降速率要求，两个级联的IIR的滤波器原理图如图6所示。该带通滤波器能大幅减少使用乘法器数量，从而降低FPGA功耗三分之一以上，能将MAX10FPGA芯片最高温度降低了约10℃，因此MAX10 FPGA不再需要额外的散热器。需要说明的是，可以利用其它数字信号处理装置或芯片代替英特尔公司的MAX10 FPGA芯片。

去噪单元，用于对滤波后的数字信号进行去噪处理，得到去噪后的数字信号。峰值检测单元，用于根据预设峰值，检测去噪后的数字信号是否为放电数字信号，当去噪后的数字信号为放电数字信号时，提取该放电数字信号。储存单元，用于对放电数字信号进行储存。

本发明实施例利用英特尔公司的MAX10 FPGA芯片对带通滤波后数字信号进行去噪、峰值检测及储存，MAX10 FPGA芯片可以控制衰减器、单端至差分转换器、模数转换器等工作，仅以此为例，不以此为限。

如图7所示，直流电缆放电检测装置还包括：数字传输与接口模块5、显示控制模块6。

显示控制模块，与放电数字信号生成模块通过数字传输与接口模块连接，用于显示放电数字信号，对放电数字信号进行校准，对预设放大倍数进行设置，对低通滤波器参数、模数变换缓冲器参数及带通滤波器参数进行设置。数字传输与接口模块包括：以太网、光纤转换器及光纤。

放电数字信号通过光纤以及以太网传输到显示控制模块，但是由于以太网是一种广泛信号检测所使用的标准，因此需要光纤转换器，以使本发明实施提供的直流电缆检测装置与以太网适配，光纤转换器转换器可以通过电池供电，如图2所示的电池管理。本发明实施例中的显示控制模块为带图形用户界面软件的控制计算机，其不需要专门的驱动程序，并且通过以太网接收放电数字信号。

本发明提供的直流电缆放电检测装置，利用放电电压信号获取模块获取放电电压信号，并利用预处理模块对放电电压信号进行衰减、放大后转换成差分信号，并对差分信号进行滤波处理，得到对称缓冲信号，利用放电数字信号生成模块将对称缓冲信号转换成数字信号后，对其进行滤波、去噪以及峰值检测，得到放电数字信号，从而实现了对直流电缆放电现象的在线检测，有效提高对直流电缆系统运行状态在线检测的能力；同时利用过压保护模块，以限制预处理模块输入电压，从而提高了直流电缆放电检测装置的可靠性；在单端至差分转换器之前设置衰减器将放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数，以保证在模数转换器的分辨率很低的情况下，仍可以得到精确的数字信号；在单端至差分转换器之前设置抗混叠低通滤波器对放电电压信号进行滤波处理、在一个重点波段上限制放电电压信号的带宽，以求大致或完全地满足模数转换器输入信号带宽标准；在单端至差分转换器之后，设置模数变换缓冲器，可以有效的抑制差分信号的共模噪声；在模数转换器之后设置带通滤波器，以对数字信号再次进行滤波，进一步提高了数字信号的精确性，避免含有杂波。

实施例2

本发明实施例提供一种直流电缆放电检测方法，如图8所示，包括：

步骤S1：获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换为初始放电电压信号，对初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号。

本发明实施例利用传感器获取直流电缆的脉冲电流信号，获取直流电缆的脉冲电流信号，由于传感器具有输入阻抗，因此需要对脉冲电流信号进行阻抗匹配后，得到放电电压信号。

步骤S2：判断放电电压信号电压是否超过预设电压阈值，当放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，调整放电电压信号的电压小于预设电压阈值。

根据设定的直流电缆放电检测装置的目标带宽，设置预设电压阈值，当放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，设置两支并联的静电放电保护二极管和一支输入电阻，将放电电压信号的电压调整到小于预设电压阈值。

步骤S3：对放电电压信号进行衰减及滤波后放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号并进行滤波处理，得到对称缓冲信号。

滤波后的放电电压信号的直流信号分量可能会造成传感器(如高频电流传感器)出现饱和现象，在抗混叠低通滤波器之后接入一支小电容C1和一个高频变压器T，对滤波后的放电电压信号中的共模限压进行直流偏置，并将滤波后的放电电压信号进行放大后转换成差分信号，此外，为了抑制差分信号的共模噪声，利用低通滤波器对差分信号进行滤波后，得到对称缓冲信号。

由于放电电压信号获取模块具有很高的动态性，但是一般的ADC的分辨率无法提高，因此需将放电电压信号的幅度进行衰减。考虑到ADC所需的最小分辨率、ADC最大输入电压或电流、ADC输入信号带宽等问题，并防止在对数字信号进行重建时出现混叠现象，因此利用低通滤波器对衰减后的放电电压信号进行滤波，本发明实施例可以采用抗混叠低通滤波器作为低通滤波器，可以限制这些“假”信号分量。

步骤S4：将对称缓冲信号转换成数字信号；对数字信号进行滤波及去噪处理后，进行峰值检测得到放电数字信号，并对放电数字信号进行储存。

本发明实施例利用高速ADC将对称缓冲信号转换成数字信号后，利用由预设个数的二阶无限冲激响应级联构成的带通滤波器对其进行滤波，并对滤波后后的数字信号进行去噪处理后，检测去噪后的数字信号是否为放电数字信号，当去噪后的数字信号为放电数字信号时，提取该放电数字信号。

本发明提供的直流电缆放电检测方法，利用放电电压信号获取模块获取放电电压信号，并利用预处理模块对放电电压信号进行衰减、放大后转换成差分信号，并对差分信号进行滤波处理，得到对称缓冲信号，利用放电数字信号生成模块将对称缓冲信号转换成数字信号后，对其进行滤波、去噪以及峰值检测，得到放电数字信号，从而实现了对直流电缆放电现象的在线检测，有效提高对直流电缆系统运行状态在线检测的能力；同时利用过压保护模块，以限制预处理模块输入电压，从而提高了直流电缆放电检测的可靠性；在单端至差分转换器之前设置衰减器将放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数，以保证在模数转换器的分辨率很低的情况下，仍可以得到精确的数字信号；在单端至差分转换器之前设置抗混叠低通滤波器对放电电压信号进行滤波处理、在一个重点波段上限制放电电压信号的带宽，以求大致或完全地满足模数转换器输入信号带宽标准；在单端至差分转换器之后，设置模数变换缓冲器，可以有效的抑制差分信号的共模噪声；在模数转换器之后设置带通滤波器，以对数字信号再次进行滤波，进一步提高了数字信号的精确性，避免含有杂波。

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。而由此所引申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 (10)

1.一种直流电缆放电检测装置，其特征在于，包括：

放电电压信号获取模块，安装在直流电缆表面，用于获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换为初始放电电压信号，对所述初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号；

过压保护模块，与所述放电电压信号获取模块连接，用于当所述放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，调整所述放电电压信号的电压小于所述预设电压阈值；

预处理模块，与所述过压保护模块连接，用于对所述放电电压信号进行衰减及滤波后放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号并进行滤波处理，得到对称缓冲信号；

放电数字信号生成模块，与所述预处理模块连接，用于将所述对称缓冲信号转换成数字信号；对所述数字信号进行滤波及去噪处理后，进行峰值检测得到放电数字信号，并对所述放电数字信号进行储存。

2.根据权利要求1所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述放电电压信号获取模块包括：

传感器，用于获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换成初始放电电压信号；

阻抗匹配电路，用于对所述初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号。

3.根据权利要求1所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述预处理模块包括：

衰减器，与所述过压保护模块连接，用于将所述放电电压信号的幅度衰减预设衰减倍数；

低通滤波器，与所述衰减器连接，用于对衰减后的所述放电电压信号进行滤波处理，得到滤波后的放电电压信号；

单端至差分转换器，与所述低通滤波器连接，用于将滤波后的放电电压信号放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号；

模数变换缓冲器，用于对差分信号进行滤波及抑制共模噪声处理后，得到对称缓冲信号。

4.根据权利要求3所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述单端至差分转换器还用于限制放电电压信号中的直流电流。

5.根据权利要求3所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述放电数字信号生成模块包括：

模数转换器，与所述模数变换缓冲器连接，用于将所述对称缓冲信号转换成数字信号；

带通滤波器，用于滤除预设频率的数字信号，得到带通滤波后的数字信号；

去噪单元，用于对滤波后的数字信号进行去噪处理，得到去噪后的数字信号；

峰值检测单元，用于根据预设峰值，检测去噪后的数字信号是否为放电数字信号，当去噪后的数字信号为放电数字信号时，提取该放电数字信号；

储存单元，用于对所述放电数字信号进行储存。

6.根据权利要求1所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，还包括：数字传输与接口模块、显示控制模块，其中，

显示控制模块，与所述放电数字信号生成模块通过所述数字传输与接口模块连接，用于显示所述放电数字信号，对所述放电数字信号进行校准，对所述预设放大倍数进行设置，对低通滤波器参数、模数变换缓冲器参数及带通滤波器参数进行设置。

7.根据权利要求6所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述数字传输与接口模块包括：以太网、光纤转换器及光纤。

8.根据权利要求3所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述低通滤波器为抗混叠低通滤波器，所述衰减器为可编程衰减器。

9.根据权利要求5所述的直流电缆放电检测装置，其特征在于，所述带通滤波器由预设个数的二阶无限冲激响应级联构成。

10.一种直流电缆放电检测方法，其特征在于，包括：

获取直流电缆的脉冲电流信号，并将其转换为初始放电电压信号，对所述初始放电电压信号进行阻抗匹配，得到放电电压信号；

判断放电电压信号电压是否超过预设电压阈值，当所述放电电压信号的电压超过预设电压阈值时，调整所述放电电压信号的电压小于所述预设电压阈值；

对所述放电电压信号进行衰减及滤波后放大预设放大倍数，并将放大后的放电电压信号转换成差分信号并进行滤波处理，得到对称缓冲信号；

将所述对称缓冲信号转换成数字信号；对所述数字信号进行滤波及去噪处理后，进行峰值检测得到放电数字信号，并对所述放电数字信号进行储存。

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