CN112180218A - 局部放电监测方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了局部放电监测方法及系统，该方法在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；在目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；若至少一对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和反射信号。由于即使是微小的局部放电信号，也会影响到电缆中传输的射频调制信号，因此本申请方法具有较高的准确度和灵敏度，且由于射频信号在电缆中传输的衰减较小，因此可以通过增大接收位置的间隔距离，降低监测成本和造价，同时不会影响监测的准确性和灵敏度。

Description

局部放电监测方法、系统及装置

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种局部放电监测方法、系统及装置。

背景技术

电缆在运输电力过程中，局部电场畸变和局部场强集中会导致局部放电现象。局部放电所产生的局部发热、带电粒子的撞击、化学活性生成物及射线等，会对电缆的绝缘性能产生严重的危害。

通过检测并记录电缆中出现的局部放电现象，并对历史记录和数据进行对比分析，可以总结出电缆上局部放电现象的演变过程，从而为采取电缆绝缘性能保护措施提供判断依据。检测电缆局部放电现象的方法主要有两类，一类是非电测法，如声测法、光测法、化学检测法、温度测量法等；另一类是电测法，其采用基于罗氏线圈测量原理的电磁感应传感器或者基于电容耦合原理的电容传感器，来被动感测局部放电信号。

然而，由于用于局部放电检测的传感器极易受到环境噪声和电磁干扰(如电晕现象)的影响，感测到局部放电信号中会含有大量的噪声，因此检测结果的准确度较低。

发明内容

本申请提供一种局部放电监测方法、系统及装置，以解决局部放电检测的传感器的检测结果准确度低的技术问题。

第一方面，本申请提供一种局部放电监测方法，包括：

在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；

若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

第二方面，本申请还提供一种局部放电监测方法，包括：

向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

在所述目标缆芯的第一位置处，检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，以及，在所述目标缆芯的第二位置处，检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号；

若在所述第一位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，且在所述第二位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上发生局部放电。

第三方面，本申请还提供一种局部放电监测系统，包括：

信号发射模块，用于在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

信号检测模块，用于在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；

放电监测模块，用于若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

第四方面，本申请还提供一种局部放电监测装置，所述装置包括：

信号发射模块，用于向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

第一信号检测模块，用于在所述目标缆芯的第一位置处检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号；

第二信号检测模块，用于在所述目标缆芯的第二位置处检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号；

放电监测模块，用于若在所述第一位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号且在所述第二位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上发生局部放电。

由以上技术方案可知，本申请提供一种局部放电监测方法、系统及装置，该方法在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；在目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；若至少一对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。由于即使是微小的局部放电信号，也会影响到电缆中传输的射频调制信号，因此本申请方法具有较高的准确度和灵敏度，且由于射频信号在电缆中传输的衰减较小，因此可以通过增大接收位置的间隔距离，降低监测成本和造价，同时不会影响监测的准确性和灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请根据示例性实施例示出的一种局部放电监测方法流程图；

图2为本申请根据示例性实施例示出的一种电缆结构示意图；

图3为本申请示例性示出的一种实现场景示意图；

图4为本申请示例性示出的另一种实现场景示意图；

图5为本申请示例性示出的另一种实现场景示意图；

图6为本申请示例性示出的另一种实现场景示意图；

图7为本申请根据示例性实施例示出的一种局部放电监测方法流程图；

图8为本申请根据示例性实施例示出的一种局部放电监测方法流程图；

图9为本申请根据示例性实施例示出的一种局部放电监测系统框图；

图10为本申请根据示例性实施例示出的一种局部放电监测装置框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

为解决现有局部放电检测方法准确度较低的问题，本申请实施例提供一种局部放电监测方法，该方法可以实时在线监测电缆的局部放电情况，获得描述电缆局部放电情况的数据，如放电位置、局部放电脉冲的幅度大小等，且具有较高的准确度和灵敏度。

图1为本申请根据示例性实施例示出的一种局部放电监测方法流程图，如图1所示，该方法可以包括：

步骤100，在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号。

步骤200，在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号。

步骤300，若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

本申请提供的局部放电监测方法，具体用于监测电网中电缆的局部放电情况，所涉及的电缆可以是多芯电缆，也可以是单芯电缆。

图2为本申请根据示例性实施例示出的一种多芯电缆结构示意图，其中，图2中(a)示出了电缆的横向断面示意图，如图2中(a)所示，包括外护套21、钢带铠装22、内护套23、填充24和N个同轴缆芯(N＞1)，每个缆芯由外层绝缘体24和内层导体25组成，用于传输信号或者电力。

在本申请实施例中，馈入射频调制信号的缆芯被称为目标缆芯，目标缆芯可以是电缆中的任意一根缆芯或多根缆芯，目标缆芯可专用于传输射频调制信号，也可以同时传输电力和射频调制信号。

图2中(b)示出了(a)所示电缆的纵向端面示意图，在该示例中，若1#缆芯为目标缆芯用来传输射频调制信号，那么其他缆芯在传输电力过程中，若发生局部放电，将会改变缆芯到铠装22的电容值，因此将会影响1#缆芯的射频传输阻抗，进而影响到1#缆芯中传输的射频调制信号。具体的，在放电位置处，射频调制信号将会发生一定程度的衰减，并发生反射。

需要说明的是，本申请所述信号的衰减和反射，特指由于局部放电的发生，导致局放发生位置处的阻抗发生变化，从而导致的信号衰减和反射。当没有局部放电发生时，信号在电缆中传输，本身也会有衰减和反射，但这种衰减和反射是固定的，即从发射位置到接收(检测)位置之间的线缆本身的传输衰减和反射是固定的，因此由此造成的衰减和反射可以通过预先测量予以校准，在后期运算中予以补偿。本申请所述的衰减和反射，专指由于局部放电的发生而导致的、明显的信号衰减和反射。

在一些实施例中，在目标缆芯的各预设检测位置，接收在目标缆芯中传输的射频调制信号并进行分析，判断是否出现检测信号。这里的检测信号是指，射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，以及射频调制信号在放电位置处的反射信号。为便于说明，本申请将在预设检测位置检测出的射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，称为第一检测信号，将在预设检测位置检测出的射频调制信号在放电位置处的反射信号称为第二检测信号。

在这些实施例中，在向电缆缆芯中馈入射频调制信号后，便可以通过在多个预设检测位置检测第一检测信号和/或第二检测信号，也即射频调制信号的衰减和/或反射，以监测所述电缆是否发生局部放电。例如，通过一个预设检测位置检测第一检测信号，同时在另一个预设检测位置检测第二检测信号，监测该两个预设检测位置之间的电缆线路上是否发生局部放电。

图3为本申请示例性示出的一种实现场景，如图3所示，第一位置和第二位置为两不同的预设检测位置，其均位于信号发射位置的右侧。在一些实施例中，可以预先规定信号发射方向。在图3所示示例中，信号发射方向是由信号发射位置指向信号检测位置的方向，该方向又被称为前向，相应地，由信号检测位置指向信号发射位置的方向，即为反射方向，又被称为反向或者后向。

在图3所示实现场景中，当在第一位置和第二位置之间发生局部放电时，在放电位置处，前向传输的射频调制信号将发生衰减，并反射，即产生第一检测信号和第二检测信号。因此，根据在第一位置处是否检测到第一检测信号，以及在第二位置处是否检测到第二检测信号，即可监测、判断出第一位置和第二位置之间的电缆线路上是否发生局部放电。

在实际应用中，为解决更多电缆线路段的局部放电监测问题，往往需要在多个预设发射位置，根据不同的正交码或者准正交码，向同一目标缆芯或者不同的目标缆芯中馈入射频调制信号，并需要每隔一段距离设置一个信号检测位置，即可完成对全部电缆线路段的局部放电的在线监测。

其中，在任意一个预设信号发射位置，可以采用信号发射装置向目标缆芯中馈入射频调制信号，信号发射装置可以包括调制器、混频器和耦合器，通过调制器和混频器生成射频调制信号，通过耦合器将生成的射频调制信号馈入到目标缆芯中。

在任意一个预设检测位置处，可以通过信号接收装置接收一个或者多个射频调制信号，接收到的射频调制信号包括前向传输的和/或反向传输的。由于在不同信号发射位置所馈入的射频调制信号的正交码或者准正交码不同，因此，一方面，可以根据每个射频调制信号的正交码或者准正交码确定信号发射位置，进而根据信号发射位置和当前检测位置，确定接收到射频调制信号的传输方向。另一方面，当在同一个信号检测位置接收到多个射频调制信号时，还可以根据多个射频调制信号所分别对应的正交码或者准正交码区分不同的射频调制信号。

信号接收装置可以包括解耦器、下变频器和解调器，通过解耦器接收目标缆芯中传输的信号，通过下变频器和解调器对接收到的射频调制信号进行解调，得到解调信号。进而，通过检测解调信号中是否出现脉冲，以及确定出现脉冲的射频调制信号的传输方向，即可检测出第一检测信号和第二检测信号。

在一些实施例中，在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号，具体可以包括图7所示步骤：

步骤210，在所述目标缆芯的多个预设检测位置，接收一个或多个射频调制信号。

应当理解，在每一个预设检测位置，接收到的射频调制信号，可以是在任意信号发射位置馈入的未发生衰减的射频调制信号，也可以是前述射频调制信号由于局部放电而发生衰减的射频调制信号或其反射信号。

步骤220，判断各预设检测位置接收到的各射频调制信号是否存在脉冲。

本申请实施例，对各射频调制信号进行解调后，根据解调信号中是否出现脉冲，判断接收到的各射频调制信号是否为由于局部放电而衰减的信号或者其在放电位置反射的信号，若射频调制信号的解调信号中出现脉冲，判定其为射频调制信号衰减后的信号，即第一检测信号，或者其在放电位置反射的信号，即第二检测信号。

步骤230，若所述射频调制信号存在脉冲，确定所述射频调制信号的传输方向，所述传输方向包括前向和反向。

本申请实施例中，根据各射频调制信号的正交码或者准正交码确定各射频调制信号的发射位置；根据各射频调制信号的发射位置和当前检测位置的位置关系确定各射频调制信号的传输方向，即是为前向传输的信号，还是为反向传输的信号。

步骤240，若所述射频调制信号是前向传输的，确定检测到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，若所述射频调制信号是反向传输的，确定检测到所述射频调制信号放电位置处的反射信号。

否则，未检测到第一检测信号或者未检测到第二检测信号。

本申请实施例中，信号接收装置所包含的解耦器可以采用定向耦合器，使得通过一个信号接收装置可以接收到前向传输的射频调制信号，也可以接收到反向传输的射频调制信号。这样，同一个信号接收装置既可用于对其左侧电缆线路段的局部放电监测，同时用于对其右侧电缆线路段的局部放电监测。例如，以图3所示实现场景为例，当位于第一位置处的信号接收装置可以接收到反向传输的信号时，便可用于监测第一位置与第三位置之间的电缆线路段的局部放电情况，第三位置为第一位置右侧的位置。

在步骤300中，若至少一对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电。比如，若在第一位置检测到第一检测信号且在第二位置检测到相对应的第二检测信号，则判定该第一位置和第二位置之间的电缆线路段上发生局部放电。其中，该第一位置和第二位置可以为多个预设检测位置中任意两个不同的检测位置，例如图3所示实施场景中的第一位置和第二位置。这里，相对应的第一检测信号和第二检测信号分别为同一所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号，第一检测信号与第二检测信号的正交码或者准正交码相同。

反之，若在第一位置处未检测到第一检测信号或者在第二位置处未检测到相对应的第二检测信号，则判定第一位置和第二位置之间的电缆段未发生局部放电。其中，若仅在第一位置处检测到第一检测信号，或者仅在第二位置处未检测到相对应的第二检测信号，确定在第一位置和第二位置之间以外的电缆段上发生局部放电，此时，需要根据第一位置或者第二位置检测结果，结合其他检测位置的检测结果确定放电位置。比如，若在第一位置处检测到第一检测信号，但在第二位置处未检测到相对应的第二检测信号，确定在第二位置远离第一位置的一侧发生局部放电，此时需要根据第二位置远离第一位置的一侧其他检测位置的信号检测情况，确定放电位置；若在第一位置处未检测到第一检测信号，但在第二位置处检测到相对应的第二检测信号，确定在第一位置远离第二位置的一侧发生局部放电，此时，需要根据第一位置远离第二位置的一侧的其他检测位置的信号检测情况，确定放电位置。应当理解，为实现对各个电缆线路段上局部放电情况的全面监测，本领域技术人员可以根据需要增加检测位置的设置。

例如，在图4中(a)示出的示例性实现场景中，在第二位置左侧的电缆线路段上发生局部放电，此时，在第一位置处可以检测到射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，但在第二位置处无法检测到射频调制信号在放电位置处的反射。再如，在图4中(b)示出的示例性实现场景中，在第二位置的右侧电缆线路上发生局部放电，此时，在第二位置处可以检测到射频调制信号在放电位置处的反射，但在第一位置处无法检测到射频调制信号在放电位置处衰减后的信号。

在本申请实施例中，在一个检测位置检测到的第一检测信号与在另一个检测位置检测到的第二检测信号相对应时，即是同一射频调制信号的衰减和反射时，才能判定在该两个检测位置之间发生局部放电。

图5为本申请示例性示出的一种实现场景示意图，如图5所示，A点位置、C点位置和E点位置分别为不同的信号发射位置，B点位置和D点位置分别为不同的信号接收位置。图5中(a)示出了当在B点位置和C点位置之间发生局部放电时，B点位置和D点位置的信号接收情况，图5中(b)示出了当在C点位置和E点位置之间发生局部放电时B点位置和D点位置的信号接收情况。如图5中(a)所示，假设，在A点位置、C点位置和E点位置分别根据正交码CodeA、CodeC、CodeE馈入射频调制信号，当在B点位置和C点位置之间的电缆线路上发生局部放电时，在B点位置可以接收到前向传输的CodeA的信号波、反向传输的CodeA的信号波且出现脉冲，在D点位置可以接收到前向传输的CodeA的信号波且出现脉冲、前向传输的CodeC的信号波；因此，若在B点位置接收到反向传输的CodeA的信号波且出现脉冲，且在D点位置接收到前向传输的CodeA的信号波且出现脉冲，则可以判定放电位置在B点位置和C点位置之间。如图5中(b)中所示，当在C点位置和D点位置之间的电缆线路上发生局部放电时，在B点位置可以接收到前向传输的CodeA的信号波、反向传输的CodeA的信号波且出现脉冲、反向传输的CodeC的信号波且出现脉冲，在D点位置可以接收到前向传输的CodeA的信号波且出现脉冲、前向传输的CodeC的信号波且出现脉冲；因此，若在B点位置接收到反向传输的CodeC的信号波且出现脉冲，且在D点位置接收到前向传输的CodeC的信号波且出现脉冲，则可以判定放电位置在C点位置和D点位置之间；或者，若在B点位置接收到反向传输的CodeA的信号波且出现脉冲，且在D点位置接收到前向传输的CodeA的信号波且出现脉冲，则可以判定放电位置在B点位置和D点位置之间。

在一些实施例中，若每个前向传输信号均未出现脉冲，或者，在第二位置处未接收到反向传输信号，或者，在第二位置处接收到的出现脉冲的反向传输信号与出现脉冲的前向传输信号的正交码不同，则判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆段未发生局部放电。

例如，在图6中(a)示出的示例性实现场景中，在A点位置、C点位置和E点位置分别根据正交码CodeA、CodeC、CodeE馈入射频调制信号，当在D点位置和E点位置之间的电缆线路上发生局部放电时(未发生在B点位置和C点位置之间)，在B点位置可以接收到反向传输的CodeA的信号波和反向传输的CodeC的信号波，在D点位置无法检测到前向传输的CodeA的信号波，也无法检测到反向传输的CodeC的信号波。

又如，在图6中(b)示出的示例性实现场景中，在A点位置、C点位置和E点位置分别根据正交码CodeA、CodeC、CodeE馈入射频调制信号，当在A点位置和B点位置之间的电缆线路上发生局部放电时(未发生在B点位置和C点位置之间)，在D点位置可以接收到前向传输的CodeA的信号波且出现脉冲，但在B点位置无法检测到反向传输的CodeA的信号波，因此无法检测到A点位置和B点位置之间的电缆线路上发生局部放电。

在本申请实施例中，若判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，本申请方法还包括：确定该一对预设检测位置对相对应的检测信号的接收时延差；根据接收时延差、该一对预设检测位置的位置坐标，确定放电位置。例如，结合图3所示场景，若判定在第一位置和第二位置之间的电缆线路上发生局部放电，则确定第一位置和第二位置对第一检测信号和第二检测信号的接收时延差；根据接收时延差、第一位置和第二位置的位置坐标，确定放电位置。由于第一位置和第二位置是已知的，并且信号在目标缆芯中的传输速度也是已知的，因此根据对第一检测信号和第二检测信号的接收时延差，即可确定具体的放电位置。

应当理解，确定对第一检测信号和第二检测信号的接收时延差的方法有很多，例如，作为一种可能的实现方式，根据在第一位置处接收到第一检测信号的第一时间和在第二位置处接收到第二检测信号的第二时间，确定接收时延差。需要说明的是，为保证计算接收时延差的准确性，在第一位置处的信号接收装置与在第二位置处的信号接收装置是经过对时和时间校准的。

示例性的，将接收时延差与信号在目标缆芯中的传输速度可以计算出时延距离，即可确定放电位置。

在一些实施例中，若多对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，则从多对预设检测位置中选择出距离最近的一对预设检测位置；确定距离最近的一对预设检测位置对相对应的检测信号的接收时延差，从而，根据接收时延差、该对预设检测位置的位置坐标，确定放电位置。选取距离最近的一对预设检测位置来确定放电位置，可以避免外界干扰、噪声、以及衰减等影响定位精度，提高定位准确性。

本申请实施例中，用于检测局部放电的射频调制信号具体可以为OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)信号。另外，由于5G的同步时间精度可达到0.509ns，也就是说，局部放电所产生的脉冲信号的分辨率可达到0.509ns，而由于传统局部放电的上升沿是5ns，下降沿是200ns，因此采用OFDM信号完全可以满足局部放电检测的灵敏度要求。此外，OFDM的射频频带不仅可以为3MHz-30MHz，也可以使用其他频带。

由以上实施例可知，通过在电缆缆芯中馈入用于检测的射频调制信号，并在至少两个不同接收位置检测目标缆芯中传输的射频调制信号，若在至少一对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，即分别出现同一射频调制信号在放电位置衰减后的信号和在放电位置处的反射信号，确定在该对预设检测位置之间发生局部放电，由于即使是微小的局部放电信号，也会影响到电缆中传输的射频调制信号，因此本申请方法具有较高的准确度和灵敏度。并且，本申请方法还可以根据该对预设检测位置对相对应的检测信号的接收时延差，即可确定放电位置。假设，电缆中信号的传输速度是光速，即3E+8m/s，那么根据OFDM信号的精度(0.509ns)，定位局部放电位置的精确度可以达到0.15米(0.509ns×3E8m/s)，因此本申请提供的局部放电监测方法完全可以满足局部放电检测的灵敏度要求。

在实际应用中，每隔一段距离设置一个信号接收位置，即可完成对全部电缆线路段的局部放电的在线监测。由于射频信号在电缆中传输的衰减很小，因此可以在接收位置间隔距离较大(如5Km，甚至更大)的条件下，也能保证对电缆局部放电监测的准确性和灵敏度，降低监测成本和造价。

在一些实施例中，本申请提供的局部放电监测方法，还可以根据第一检测信号或者第二检测信号的信噪比大小，分析局部放电所产生的脉冲信号的幅度大小。例如，当局部放电所产生的脉冲信号幅度较大时，第一检测信号的信噪比越小。

由以上实施例可知，本申请提供一种局部放电监测方法，该方法在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；在目标缆芯的多个预设检测位置，检测射频调制信号；若至少一对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定该至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。由于即使是微小的局部放电信号，也会影响到电缆中传输的射频调制信号，因此本申请方法具有较高的准确度和灵敏度。

本申请所提供的方法可以在线监测电缆的局部放电情况，根据射频调制信号的精度推算出，本申请方法对放电位置的定位精度可达0.15米，完全可以满足局部放电检测的要求，且由于射频信号在电缆中传输的衰减较小，因此可以通过增大接收位置的间隔距离，降低监测成本和造价，同时不会影响监测的准确性和灵敏度。实际应用中，通过对电缆的局部放电进行在线监测，可以获得电缆的局部放电数据，如放电位置、局部放电脉冲的幅度大小等，本领域技术人员通过对历史记录和数据进行对比分析，可以总结出电缆上局部放电现象的演变过程，从而为采取电缆绝缘性能保护措施提供判断依据。

本申请实施例还提供一种局部放电监测方法，可以监测指定电缆线路段的局部放电情况，具体的，该方法可以包括图8所示步骤：

步骤810，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

步骤820，在所述目标缆芯的第一位置处，检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，以及，在所述目标缆芯的第二位置处，检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号。

步骤830，若在所述第一位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，且在所述第二位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上发生局部放电。

步骤840，若在所述第一位置处未接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，或者在所述第二位置处未接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上未发生局部放电。

可以看出，图8所示实施例实际为图1所示实施例中一个预设信号发射位置，和，两个预设检测位置的实施情况。对于图8所示局部放电监测系统实施例而言，由于其基本相似于图1-图7所示局部放电监测方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见图1-图7所示局部放电监测方法实施例中的说明即可。

本申请实施例还提供一种局部放电监测系统，如图9所示，该系统可以包括信号发射模块、信号检测模块和放电监测模块。其中：

信号发射模块，用于用于在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号。其中，不同发射位置馈入的所述射频调制信号的正交码或者准正交码不同。

信号检测模块，用于在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号。

在一些实施例中，信号检测模块包括信号接收单元，用于接收一个或多个射频调制信号；脉冲检测单元，用于检测接收到的射频调制信号是否出现脉冲；方向确定单元，用于若所述射频调制信号出现脉冲，确定所述射频调制信号的传输方向，所述传输方向包括前向和反向；输出单元，用于若所述射频调制信号是前向传输的，确定检测到射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，若所述传输信号是反向传输的，确定检测到射频调制信号放电位置处的反射信号。

在一些实施例中，方向确定单元具体用于根据所述传输信号的正交码或者准正交码确定所述射频调制信号的发射位置；根据所述射频调制信号的发射位置和当前检测位置的位置关系确定所述射频调制信号的传输方向。

放电监测模块，用于若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

例如，若在第一位置检测到第一检测信号，且在第二位置检测到相对应的第二检测信号，判定在所述第一位置和第二位置之间的电缆线路上发生局部放电；其中，所述第一位置和第二位置为所述多个预设检测位置中任意两个不同的检测位置，相对应的第一检测信号和第二检测信号分别为同一所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号，或者均为同一所述射频调制信号与局部放电信号叠加后的信号。

在一些实施例中，本申请实施例提供的局部放电监测系统，还包括：定位模块，用于在判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电之后之后，确定所述一对预设检测位置对所述相对应的检测信号的接收时延差；根据所述接收时延差、所述一对预设检测位置的位置坐标，确定所述放电位置。

由以上实施例可知，本申请提供一种局部放电监测系统，该系统通过信号发射模块在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；通过信号检测模块在多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；通过放电监测模块根据各个检测位置的信号检测结果，监测所述电缆是否发生局部放电；若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

本申请实施例还提供一种局部放电监测装置，如图10所示，该装置可以包括：

信号发射模块，用于向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；第一信号检测模块，用于在所述目标缆芯的第一位置处检测第一检测信号，所述第一检测信号是所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号；第二信号检测模块，用于在所述目标缆芯的第二位置处检测第二检测信号，所述第二检测信号是所述射频调制信号在放电位置处的反射信号；放电监测模块，用于根据所述第一信号检测模块和第二信号检测模块的检测结果，判断所述第一位置和第二位置之间之间的电缆线路上是否发生局部放电。若在所述第一位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号且在所述第二位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上发生局部放电。

可以看出，通过信号发射模块和分别设置在第一位置和第二位置处的信号检测模块，即可在线监测第一位置和第二位置之间的电缆线路上的局部放电情况。在实际应用中，每隔一段距离设置一个信号检测模块，即可完成对全部电缆线路段的局部放电的在线监测。由于射频信号在电缆中传输的衰减很小，因此可以在接收位置间隔距离较大(如5Km)的条件下，也能保证对电缆局部放电监测的准确性和灵敏度，降低监测成本和造价。

另外，根据射频调制信号的精度推算出，本申请系统对于放电位置的定位精度可达0.15米，完全可以满足局部放电检测的要求，由于即使是微小的局部放电信号，也会影响到电缆中传输的射频调制信号，因此本申请系统具有较高的灵敏度，且由于射频信号在电缆中传输的衰减较小，因此可以通过增大接收位置的间隔距离，降低监测成本和造价，同时不会影响监测的准确性和灵敏度。实际应用中，通过对电缆的局部放电进行在线监测，可以获得电缆的局部放电数据，如放电位置、局部放电脉冲的幅度大小等，本领域技术人员通过对历史记录和数据进行对比分析，可以总结出电缆上局部放电现象的演变过程，从而为采取电缆绝缘性能保护措施提供判断依据。

具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的局部放电监测方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于局部放电监测系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种局部放电监测方法，其特征在于，所述方法包括：

在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；

若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电之后，所述方法还包括：

确定所述一对预设检测位置对所述相对应的检测信号的接收时延差；

根据所述接收时延差、所述一对预设检测位置的位置坐标，确定所述放电位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若多对预设检测位置出现的检测信号是相对应的，所述确定所述一对预设检测位置对所述相对应的检测信号的接收时延差，包括：

从所述多对预设检测位置中选择出距离最近的一对预设检测位置；

确定所述距离最近的一对预设检测位置对所述相对应的检测信号的接收时延差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述射频调制信号，包括：

判断各预设检测位置接收到的各射频调制信号是否存在脉冲；

若所述射频调制信号存在脉冲，确定所述射频调制信号的传输方向；

若所述射频调制信号是前向传输的，确定检测到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，若所述射频调制信号是反向传输的，确定检测到所述射频调制信号放电位置处的反射信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，不同发射位置馈入的所述射频调制信号的正交码或者准正交码不同；所述确定所述射频调制信号的传输方向，包括：

根据所述射频调制信号的正交码或者准正交码确定所述射频调制信号的发射位置；

根据所述射频调制信号的发射位置与当前检测位置的位置关系确定所述射频调制信号的传输方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电缆是单芯电缆或者多芯电缆，所述目标缆芯是所述电缆中的任意一根或多根。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述检测信号的信噪比，确定局部放电信号的幅度。

8.一种局部放电监测方法，其特征在于，所述方法包括：

向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

在所述目标缆芯的第一位置处，检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，以及，在所述目标缆芯的第二位置处，检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号；

若在所述第一位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号，且在所述第二位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上发生局部放电。

9.一种局部放电监测系统，其特征在于，所述系统包括：

信号发射模块，用于在一个或多个预设发射位置，向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

信号检测模块，用于在所述目标缆芯的多个预设检测位置，检测所述射频调制信号；

放电监测模块，用于若至少一对所述预设检测位置出现的检测信号是相对应的，判定所述至少一对预设检测位置之间的电缆线路上发生局部放电，其中，相对应的检测信号是指同一射频调制信号在放电位置处衰减后的信号和在放电位置处的反射信号。

10.一种局部放电监测装置，其特征在于，所述装置包括：

信号发射模块，用于向电缆的目标缆芯中馈入用于检测局部放电的射频调制信号；

第一信号检测模块，用于在所述目标缆芯的第一位置处检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号；

第二信号检测模块，用于在所述目标缆芯的第二位置处检测是否接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号；

放电监测模块，用于若在所述第一位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处衰减后的信号且在所述第二位置处接收到所述射频调制信号在放电位置处的反射信号，判定所述第一位置和所述第二位置之间的电缆线路上发生局部放电。

Images