CN115951185A - 绝缘子闪络检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘子闪络检测方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：获取待检测绝缘子的泄漏电流信号；对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波；根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态。本发明实施例的技术方案提高了绝缘子闪络检测的效率。

Description

绝缘子闪络检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种绝缘子闪络检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

绝缘子是输配电线路的关键部件。但是，由于绝缘子在污染且湿度大的环境条件下运行，容易发生放电闪络现象，对输配电线路造成影响。

目前，主要通过检测绝缘子串附近的磁场分布、施加电压和泄漏电流的相角差的方式对绝缘子闪络进行检测。

但是，通过检测绝缘子串附近的磁场分布、施加电压和泄漏电流的相角差的方式对绝缘子闪络进行检测，分析过程较为复杂，绝缘子闪络检测效率较低。

发明内容

本发明提供了一种绝缘子闪络检测方法、装置、电子设备及存储介质，提高了绝缘子闪络检测的效率。

根据本发明的一方面，提供了一种绝缘子闪络检测方法，包括：

获取待检测绝缘子的泄漏电流信号；

对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波；

根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种绝缘子闪络检测装置，包括：

泄漏电流信号获取模块，用于获取待检测绝缘子的泄漏电流信号；

目标谐波筛选模块，用于对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波；

闪络状态检测模块，用于根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

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计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的绝缘子闪络检测方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的绝缘子闪络检测方法。

本发明实施例的技术方案，通过获取待检测绝缘子的泄漏电流信号，对所述泄漏电流信号进行分析，得到所述泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波，根据所述目标谐波的幅值，确定所述待检测绝缘子是否存在闪络状态，解决了绝缘子闪络检测效率较低的问题，提高了绝缘子闪络检测的效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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一提供的一种绝缘子闪络检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例二提供的一种绝缘子闪络检测方法的流程图；

图3是根据本发明实施例二提供的绝缘子检测实验装置的电路原理图；

图4是根据本发明实施例二提供的清洁状态的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图5是根据本发明实施例二提供的清洁状态的参考绝缘子的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图；

图6是根据本发明实施例二提供的1号绝缘子的二维结构示意图；

图7是根据本发明实施例二提供的2号绝缘子的二维结构示意图；

图8是根据本发明实施例二提供的一组被污染的参考绝缘子的示意图；

图9是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下轻度污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流的关系曲线图；

图10是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下中度污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图11是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下重度污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图12是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下严重污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图13是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下轻度污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图；

图14是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下中度污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图；

图15是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下重度污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图；

图16是根据本发明实施例二提供的在77％环境湿度下严重污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图；

图17是根据本发明实施例二提供的在64％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图18是根据本发明实施例二提供的在77％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图19是根据本发明实施例二提供的在85％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图20是根据本发明实施例二提供的在91％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图；

图21是根据本发明实施例三提供的一种绝缘子闪络检测装置的结构示意图；

图22是实现本发明实施例的绝缘子闪络检测方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种绝缘子闪络检测方法的流程图。本发明实施例可适用于对绝缘子闪络进行检测情况，该方法可以由绝缘子闪络检测装置来执行，该绝缘子闪络检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该绝缘子闪络检测装置可配置于承载绝缘子闪络检测功能的电子设备中。

参见图1所示的绝缘子闪络检测方法，包括：

S110、获取待检测绝缘子的泄漏电流信号。

绝缘子可以为电力线路提供绝缘和机械支撑。在架空线路中，绝缘子是输配电网线路的关键部件。但是，由于绝缘子在污染且湿度大的环境条件下运行，绝缘子容易被污染，出现劣化。绝缘子表面的污染程度变化和环境湿度的变化增加了泄漏电流(LeakageCurrent，LC)流过绝缘子表面的可能性，导致绝缘子发生放电闪络现象，影响输配电线路。因此，绝缘子的泄漏电流可用作为绝缘子发生闪络的预警信号，并用来检测绝缘子是否存在闪络状态。待检测绝缘子可以是处于污染且湿度大的环境条件下的绝缘子。

具体的，可以获取数字示波器采集和存储的待检测绝缘子的泄漏电流信号。

S120、对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波。

目标谐波可以是各谐波中幅值较大的谐波。谐波的幅值越大，对泄漏电流信号的影响程度越高。

具体的，可以对泄漏电流信号进行傅里叶变换分析，得到泄漏电流的多个谐波，并通过对比各谐波的幅值，筛选出目标谐波。

S130、根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态。

可选的，可以通过将目标谐波的幅值与预设幅值阈值之间进行比较，若目标谐波大于等于预设幅值阈值，则确定待检测绝缘子存在闪络状态。

本发明实施例的技术方案，通过获取待检测绝缘子的泄漏电流信号，对所述泄漏电流信号进行分析，得到所述泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波，根据所述目标谐波的幅值，确定所述待检测绝缘子是否存在闪络状态，通过筛选出对待检测绝缘子泄漏电流信号影响较大的目标谐波，并根据目标谐波的幅值，检测待检测绝缘子是否存在闪络状态，将待检测绝缘子闪络检测的复杂过程简单化，提高了绝缘子闪络检测的效率。

在本发明的一个可选实施例中，将根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态，具体化为：计算待检测绝缘子的第一目标谐波和第二目标谐波的幅值比；在清洁状态下第一目标谐波的幅值小于第二目标谐波；在幅值比大于预设幅值比阈值时，确定待检测绝缘子处于闪络状态。

第一目标谐波和第二目标谐波可以是泄露电信号的各谐波中幅值最大的两个谐波。第一目标谐波和第二目标谐波可以是各谐波中对泄漏电流信号影响程度最大的两个谐波，也可以理解为是各谐波中与泄漏电流信号的关联性最大的两个谐波。可选的，可以预先对清洁状态的绝缘子进行检测，获取清洁状态的绝缘子的幅值最大的前两个目标谐波。可选的，还可以直接对待检测绝缘子的泄漏电流信号的各谐波的幅值进行比较，将幅值最大的两个谐波确定为目标谐波。再对两个目标谐波的幅值进行比较，将幅值较小的目标谐波确定为第一目标谐波，将幅值较大的目标谐波确定为第二目标谐波。预设幅值比阈值可以是预先确定的幅值比的最大值。预设幅值比阈值可以通过实验获取，可以根据技术人员的经验进行设定和调整。

具体的，可以计算第一目标谐波和第二目标谐波的幅值比，在幅值比大于预设幅值比阈值时，确定待检测绝缘子处于闪络状态。

本方案通过计算待检测绝缘子的第一目标谐波和第二目标谐波的幅值比，在清洁状态下第一目标谐波的幅值小于第二目标谐波，在幅值比大于预设幅值比阈值时，确定待检测绝缘子处于闪络状态，考虑了与绝缘子闪络状态关联性最大的第一目标谐波和第二目标谐波，避免了仅考虑单个目标谐波导致绝缘子闪络检测的不准确的问题，通过计算第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比，实现了绝缘子闪络状态检测的计算过程的简单化，提高了绝缘子闪络检测的效率和准确度。

在本发明的一个可选实施例中，预设幅值比阈值为1。

本方案中的预设幅值比阈值为1是通过实验推理和实验验证确定的。具体的，可以将不同污染程度的绝缘子在不同的环境湿度下进行实验，并检测绝缘子是否存在放电闪络现象，测量并记录各个条件下泄漏电流信号的第一目标谐波的幅值和第二目标谐波的幅值，并计算第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比。表1为第一目标谐波的幅值、第二目标谐波的幅值以及幅值比的数据。

表1第一目标谐波的幅值、第二目标谐波的幅值以及幅值比的数据

表1中的结果表明，当绝缘子上存在污染的情况下，第一目标谐波的幅值与清洁状态的测量值相比显著增加。随着污染程度和环境湿度的增加，第一目标谐波的幅值也会随之增加，一定情况下超过了第二目标谐波的幅值，这些结果表明，环境湿度对泄漏电流信号的第一目标谐波有相当大的影响，并且在第一目标谐波的幅值超过了第二目标谐波的幅值的情况下绝缘子易检测到放电闪络现象。

而在一些湿度水平较高的情况下，会使得绝缘子的表面电导率降低，增加发生闪络放电的现象，这使绝缘子处于异常状态而不是正常状态。这是因为，在高湿度水平下，易使得绝缘子表面完全湿润，可能会将表面的污秽冲掉，导致污染程度降低，而此时，第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比也会发生异常。例如，表1数据表明，湿度水平为85％轻度污染的绝缘子，其第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比仅为9.3％，相较于其他情况下第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比有较大变化。

对于清洁状态的绝缘子，实验中均没有检测到绝缘子出现放电闪络现象，而这种情况下泄漏电流信号的第二目标谐波的幅值总是高于第一目标谐波的幅值，即泄漏电流信号的第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比小于1。随着环境湿度和污染程度的增加，第一目标谐波的幅值与第二目标谐波的幅值均增加，但第一目标谐波的幅值的增加更占据优势，使得泄漏电流信号的第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比大于1，并且此时在实验中检测到绝缘子放电闪络现象的频率也逐渐增加。根据实验结果提出，绝缘子泄漏电流信号的第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比可用于检测绝缘子的闪络状态，当第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比小于等于1时，绝缘子处于正常状态，不存在放电闪络现象，而第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比大于1时，可以检测到绝缘子处于闪络状态。

为了进一步验证第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比的可行性，并准确预测受污染绝缘子中发生放电闪络现象的概率，在不同污染程度和环境湿度下进行了65次实验测试，每种环境湿度和污染程度均进行了5次实验测试。具体实验结果统计如表2所示。

表2实验统计结果

根据测试结果和表2中的统计数据表明，在65次测试中，有42次发生了放电闪络现象。其中，有38次实验中检测的幅值比大于100％，即通过幅值比可以预测整个实验案例中约90％的绝缘子放电闪络现象。这表明了所提出的幅值比检测绝缘子闪络状态的鲁棒性。因此，本方案提出的利用泄漏电流信号的第一目标谐波与第二目标谐波的幅值比来检测绝缘子闪络状态是一种准确可靠的技术方案。

本方案通过将预设幅值比阈值具体化为1，实现了对绝缘子闪络状态检测的量化，并通过实验验证了预设幅值比阈值为1的准确性，进一步简化了绝缘子闪络检测的过程，进一步提高了绝缘子闪络检测的效率和准确度。

在本发明的一个可选实施例中，该方法还包括：获取待检测绝缘子的环境湿度；在待检测绝缘子的环境湿度高于预设湿度阈值时，对待检测绝缘子进行热度检测；根据热度检测结果，对待检测绝缘子的闪络状态进行更新。

在待检测绝缘子所处的环境湿度较高的情况下，易使得待检测绝缘子表面完全湿润，可能会将待检测绝缘子表面的污染物洗掉，导致待检测绝缘子的污染程度降低，此时，对绝缘子闪络状态的检测可能会存在不准确的情况，因此，需要对待检测绝缘子进行再次检测，确认待检测绝缘子是否存在闪络状态。预设湿度阈值可以是预先设定的环境湿度的最大值。预设湿度阈值可以根据技术人员的经验进行设定和调整。示例性的，预设湿度阈值可以是环境湿度水平的85％。当待检测绝缘子存在闪络状态时，由于闪络状态在待检测绝缘子表面产生电弧或火花，待检测绝缘子表面的温度会过热。因此，可以通过对待检测绝缘子进行热度检测，根据热度检测结果，对待检测绝缘子的闪络状态进行更新。可选的，热度检测可以包括红外检测或热传感器检测等。热度检测结果可以包括正常和过热。

具体的，可以获取湿度传感器或湿度表采集的待检测绝缘子的环境湿度，比较环境湿度和预设环湿度阈值，在环境湿度高于预设湿度阈值时，通过红外检测或热传感器对待检测绝缘子进行热度检测，若热度检测结果为过热，则更新待检测绝缘子的闪络状态为存在闪络状态；若热度检测结果为正常，则更新待检测绝缘子的闪络状态为不存在闪络状态。

本方案通过获取待检测绝缘子的环境湿度，在待检测绝缘子的环境湿度高于预设湿度阈值时，对待检测绝缘子进行热度检测，根据热度检测结果，对待检测绝缘子的闪络状态进行更新，避免了环境湿度过大时，仅通过目标谐波的幅值对待检测绝缘子的闪络状态进行检测，可能存在检测不准确的情况，通过对待检测绝缘子进行热度检测，以实现对待检测绝缘子的闪络状态的再次检测，提高了绝缘子闪络检测的容错性，进一步提高了绝缘子闪络检测的准确度。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种绝缘子闪络检测方法的流程图。本发明实施例在上述实施例的基础上，将“筛选出目标谐波”具体化为“在泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波，并确定为目标谐波。”引入了目标频率，直接筛选目标谐波，提高了目标谐波的筛选效率，进一步提高了绝缘子闪络检测的效率。需要说明的是，在本发明实施例中未详述的部分，可参见其他实施例的表述。

参见图2所示的绝缘子闪络检测方法，包括：

S210、获取待检测绝缘子的泄漏电流信号。

S220、对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并在泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波，并确定为目标谐波。

泄漏电流信号可以包括基波和谐波。其中，基波的频率与泄漏电流信号的频率相同。谐波的频率与泄漏电流信号的频率不同。各谐波与频率之间一一对应。目标频率可以是对泄漏电流信号的影响程度最高的谐波的频率。可选的，目标频率可以通过实验数据预先确定，目标频率也可以根据技术人员的经验进行设定和调整。

具体的，可以对泄漏电流信号进行傅里叶变换分析，得到泄漏电流的多个谐波，并在泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率对应的谐波，确定为目标谐波。

S230、根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态。

本发明实施例的技术方案，通过获取待检测绝缘子的泄漏电流信号，对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并在泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波，并确定为目标谐波，根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态，通过引入目标频率，利用目标频率，直接筛选目标谐波，提高了目标谐波的筛选效率，进一步提高了绝缘子闪络检测的效率。

在本发明的一个可选实施例中，在泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波之前，该方法还包括：获取清洁状态的参考绝缘子的参考谐波幅值；将各参考谐波按照幅值进行排序，确定幅值最大的前两个参考谐波；将前两个参考谐波的频率，确定为目标频率。

清洁状态可以是绝缘子未被污染的状态。参考绝缘子可以是用于实验的绝缘子。

具体的，可以获取清洁状态的参考绝缘子的泄漏电流信号，对泄漏电流信号进行傅里叶变换分析，得到泄漏电流信号的各谐波以及各谐波的参考谐波幅值。将各谐波按照参考谐波幅值进行排序，得到幅值最大的前两个参考谐波，将幅值最大的前两个参考谐波的频率，确定为目标频率。

图3为绝缘子检测实验装置的电路原理图。如图3所示，绝缘子检测实验装置包括雾室，用于模拟不同环境湿度，参考绝缘子可以放置在雾室中；数字示波器，用于对参考绝缘子的泄漏电流信号进行采集和存储；电脑，用于安装软件，对泄漏电流信号进行福利变换分析，已确定各泄漏电流信号的各谐波；变压器，用于为参考绝缘子、雾室和数字示波器提供电源；电阻R1，用于分流、分压和滤波；电容C1和C2，用于过滤泄漏电流信号中的直流电流信号。示例性的，可以将清洁状态的参考绝缘子放置在雾室中，设置雾室中的环境湿度为64％。使用参考绝缘子的额定电压为绝缘子进行通电。可以通过数字示波器获取清洁状态的参考绝缘子的泄漏电流信号。示例性的，图4为清洁状态的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。图5为清洁状态的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图。如图5所示，基波频率为50Hz，基波的幅值最高。除基波之外的各参考谐波幅值，幅值最大的前两个参考谐波的频率为150Hz和250Hz，因此，目标频率为150Hz和250Hz。

本方案通过获取清洁状态的参考绝缘子的参考谐波幅值，将各参考谐波按照幅值进行排序，确定幅值最大的前两个参考谐波，将前两个参考谐波的频率，确定为目标频率，通过参考谐波幅值排序，筛选出与泄漏电流信号关联性最大的两个参考谐波，并确定目标频率，通过预先实验确定目标频率，一方面保证了目标频率筛选的准确度，另一方面节约了每次确定目标频率的时间，提高了目标谐波的筛选效率，进一步提高了绝缘子闪络检测的效率。

在本发明的一个可选实施例中，前两个参考谐波中第一参考谐波频率为基波频率的三倍；前两个参考谐波中第二参考谐波频率为基波频率的五倍。

通过对参考绝缘子进行多次实验测试发现，幅值最大的前两个参考谐波中，第一参考谐波频率为基波频率的三倍，幅值最大的前两个参考谐波中，第二参考谐波频率为基波频率的五倍。具体的，可以根据参考绝缘子的泄漏电流信号的基波频率，确定基波频率的三倍对应的频率和基波频率的五倍对应的频率为目标频率。

可选的，本方案还可以通过对不同污染程度的参考绝缘子进行实验，验证清洁状态的参考绝缘子所确定的目标频率的正确性，具体实验流程如下：

(1)参考绝缘子预处理。

在检测在不同污染程度和环境湿度的条件下，参考绝缘子的泄漏电流信号之前，先要对参考绝缘子进行预处理。本方案使用两种不同额定电压的参考绝缘子，即1号绝缘子和2号绝缘子，来验证不同污染程度的参考绝缘子确定的目标频率与清洁状态的参考绝缘子确定的目标频率一致性，进而确定待检测绝缘子可以直接采用目标频率，确定目标谐波。其中，表3为参考绝缘子的具体参数。

表3参考绝缘子的具体参数

在配电网的架空线路中，复合绝缘子是最常用的绝缘子类型。复合绝缘子两端通常由锻钢制成的金属配件和作为承重结构的纤维增强塑料芯组成。硅橡胶由于其疏水性而用于棚和护套。图6为1号绝缘子的二维结构示意图。图7为2号绝缘子的二维结构示意图。

本方案使用符合IEC60507(交流系统高压绝缘子的人为污染试验)标准的固体层法，对参考绝缘子表面进行污染。其中，标准化的污染程度分为四类：轻度、中度、重度和非常重度(严重)。为了产生不同的污染程度，将不同含量高岭土的盐溶于1000毫升的蒸馏水当中。其中，盐的含量会对溶液的电导率产生直接影响。

对参考绝缘子表面进行污染的具体步骤如下：

1)清洗参考绝缘子，除去参考绝缘子表面的原有污秽。

2)制作污秽涂料，用盐(NaCl)模拟污秽物中的导电物质，用高岭土模拟污秽物中的不溶性物质。

3)使用固体涂层法，对参考绝缘子表面进行均匀涂层。

表4为溶解在1000毫升蒸馏水中的盐浓度和相应的污染程度。

表4溶解在1000毫升蒸馏水中的盐浓度和相应的污染程度

同时，还可以对实验中的两种参考绝缘子进行环境湿度模拟。为了研究环境湿度对参考绝缘子的泄漏电流信号的波形的影响，在参考绝缘子上模拟了水滴。具体在两种情况下对参考绝缘子进行了模拟：清洁状态的参考绝缘子表面上模拟水滴和不同污染程度的参考绝缘子表面上模拟水滴。不同污染程度的参考绝缘子按表4中的污染程度分为4组进行实验。图8为一组被污染的参考绝缘子的示意图。

(2)对参考绝缘子的泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个参考谐波，获取各参考谐波中幅值最大的前两个参考谐波的频率，确定为目标频率。

本方案可以采用图3所示的绝缘子检测实验装置对参考绝缘子进行检测，以标称50Hz正弦交流电为参考绝缘子进行通电。示例性的，可以设定雾室的环境湿度恒定为77％，以确定不同污染程度对参考绝缘子的泄漏电流信号的影响。图9为在77％环境湿度下轻度污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流的关系曲线图。图10为在77％环境湿度下中度污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。图11为在77％环境湿度下重度污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。图12为在77％环境湿度下严重污染的参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。图13为在77％环境湿度下轻度污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图。图14为在77％环境湿度下中度污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图。图15为在77％环境湿度下重度污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图。图16为在77％环境湿度下严重污染的参考绝缘子的泄露电信号的各参考谐波的频率与参考谐波幅值的对应关系图。由图13至图16可知，不同污染程度的参考绝缘子在幅值和谐波含量两个方面影响泄漏电流信号的变化。不同污染程度的参考绝缘子的泄漏电流信号的谐波中谐波含量最高的参考谐波的频率为150Hz和250Hz，可以理解为由150Hz的谐波和250Hz的谐波来主导泄漏电流信号的谐波。其中，参考谐波的频率为150Hz，为基波频率的三倍；参考谐波的频率为250Hz，为基波频率的五倍。不同污染程度的各参考绝缘子的泄漏电流信号所确定的目标频率均为150Hz和250Hz，与清洁状态下的参考绝缘子确定的目标频率一致。然而，却并没有发现这两个谐波的参数与污染程度之间一致的趋势。

示例性的，也可以选择同一污染程度的参考绝缘子，将雾室的环境湿度设置为不同环境湿度，以确定不同环境湿度对参考绝缘子的泄漏电流信号的影响。图17为在64％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。其中，清洁环境对应的环境湿度为64％。图18为在77％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。图19为在85％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。图20为在91％的环境湿度下参考绝缘子的时间和泄漏电流关系曲线图。由图17至图20可知，通过增加环境湿度并使污染程度恒定，泄漏电流信号中的谐波含量增加，同时，泄漏电流信号在高环境湿度下更失真。由于环境湿度与泄漏电流信号的变化之间缺乏一致的趋势，环境湿度并不能单独用于量化和检测绝缘子的闪络状态。

本方案通过将两个参考谐波中第一参考谐波频率具体化为基波频率的三倍，前两个参考谐波中第二参考谐波频率具体化为基波频率的五倍，通过基波频率和参考谐波频率的倍数关系，可以快速确定目标频率，进一步提高了目标频率的筛选效率，进而进一步提高了绝缘子闪络检测的效率。

实施例三

图21为本发明实施例三提供的一种绝缘子闪络检测装置的结构示意图。本发明实施例可适用于对绝缘子闪络进行检测情况，该装置可以执行绝缘子闪络检测方法，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可配置于承载绝缘子闪络检测功能的电子设备中。

参见图21所示的绝缘子闪络检测装置，包括：泄漏电流信号获取模块2110、目标谐波筛选模块2120和闪络状态检测模块2130。其中，泄漏电流信号获取模块2110，用于获取待检测绝缘子的泄漏电流信号；目标谐波筛选模块2120，用于对泄漏电流信号进行分析，得到泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波；闪络状态检测模块2130，用于根据目标谐波的幅值，确定待检测绝缘子是否存在闪络状态。

本发明实施例的技术方案，通过获取待检测绝缘子的泄漏电流信号，对所述泄漏电流信号进行分析，得到所述泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波，根据所述目标谐波的幅值，确定所述待检测绝缘子是否存在闪络状态，通过筛选出对待检测绝缘子泄漏电流影响较大的目标谐波，并根据目标谐波的幅值，检测待检测绝缘子是否存在闪络状态，将待检测绝缘子闪络检测的复杂过程简单化，提高了绝缘子闪络检测的效率。

在本发明的一个可选实施例中，目标谐波筛选模块2120，包括：目标谐波筛选单元，用于在泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波，并确定为目标谐波。

在本发明的一个可选实施例中，在目标谐波筛选单元泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波之前，目标谐波筛选模块2120，还包括：参考谐波幅值获取单元，用于获取清洁状态的参考绝缘子的参考谐波幅值；参考谐波确定单元，用于将各参考谐波按照幅值进行排序，确定幅值最大的前两个参考谐波；目标频率确定单元，用于将前两个参考谐波的频率，确定为目标频率。

在本发明的一个可选实施例中，前两个参考谐波中第一参考谐波频率为基波频率的三倍；前两个参考谐波中第二参考谐波频率为基波频率的五倍。

在本发明的一个可选实施例中，闪络状态检测模块2130，包括：幅值比计算单元，用于计算待检测绝缘子的第一目标谐波和第二目标谐波的幅值比；在清洁状态下第一目标谐波的幅值小于第二目标谐波；闪络状态确定单元，用于在幅值比大于预设幅值比阈值时，确定待检测绝缘子处于闪络状态。

在本发明的一个可选实施例中，预设幅值比阈值为1。

在本发明的一个可选实施例中，该装置还包括：环境湿度获取模块，用于获取待检测绝缘子的环境湿度；绝缘子热度检测模块，用于在待检测绝缘子的环境湿度高于预设湿度阈值时，对待检测绝缘子进行热度检测；闪络状态更新模块，用于根据热度检测结果，对待检测绝缘子的闪络状态进行更新。

本发明实施例所提供的绝缘子闪络检测装置可执行本发明任意实施例所提供的绝缘子闪络检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。本发明实施例的技术方案中，所涉及的待检测绝缘子的泄漏电流信号、清洁状态的参考绝缘子的参考谐波幅值和待检测绝缘子的环境湿度等的获取、存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

实施例四

图22示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备2200的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图22所示，电子设备2200包括至少一个处理器2201，以及与至少一个处理器2201通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)2202、随机访问存储器(RAM)2203等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器2201可以根据存储在只读存储器(ROM)2202中的计算机程序或者从存储单元2208加载到随机访问存储器(RAM)2203中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 2203中，还可存储电子设备2200操作所需的各种程序和数据。处理器2201、ROM 2202以及RAM 2203通过总线2204彼此相连。输入/输出(I/O)接口2205也连接至总线2204。

电子设备2200中的多个部件连接至I/O接口2205，包括：输入单元2206，例如键盘、鼠标等；输出单元2207，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元2208，例如磁盘、光盘等；以及通信单元2209，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元2209允许电子设备2200通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器2201可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器2201的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器2201执行上文所描述的各个方法和处理，例如绝缘子闪络检测方法。

在一些实施例中，绝缘子闪络检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元2208。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 2202和/或通信单元2209而被载入和/或安装到电子设备2200上。当计算机程序加载到RAM 2203并由处理器2201执行时，可以执行上文描述的绝缘子闪络检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器2201可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行绝缘子闪络检测方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS(VirtualPrivate Server，虚拟专用服务器)服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘子闪络检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待检测绝缘子的泄漏电流信号；

对所述泄漏电流信号进行分析，得到所述泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波；

根据所述目标谐波的幅值，确定所述待检测绝缘子是否存在闪络状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选出目标谐波，包括：

在所述泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波，并确定为目标谐波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述泄漏电流信号的多个谐波中，获取目标频率的谐波之前，还包括：

获取清洁状态的参考绝缘子的参考谐波幅值；

将各所述参考谐波按照幅值进行排序，确定幅值最大的前两个参考谐波；

将所述前两个参考谐波的频率，确定为目标频率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述前两个参考谐波中第一参考谐波频率为基波频率的三倍；所述前两个参考谐波中第二参考谐波频率为所述基波频率的五倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标谐波的幅值，确定所述待检测绝缘子是否存在闪络状态，包括：

计算所述待检测绝缘子的第一目标谐波和第二目标谐波的幅值比；在清洁状态下所述第一目标谐波的幅值小于所述第二目标谐波；

在所述幅值比大于预设幅值比阈值时，确定所述待检测绝缘子处于闪络状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设幅值比阈值为1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述待检测绝缘子的环境湿度；

在所述待检测绝缘子的环境湿度高于预设湿度阈值时，对所述待检测绝缘子进行热度检测；

根据热度检测结果，对所述待检测绝缘子的闪络状态进行更新。

8.一种绝缘子闪络检测装置，其特征在于，所述装置包括：

泄漏电流信号获取模块，用于获取待检测绝缘子的泄漏电流信号；

目标谐波筛选模块，用于对所述泄漏电流信号进行分析，得到所述泄漏电流信号的多个谐波，并筛选出目标谐波；

闪络状态检测模块，用于根据所述目标谐波的幅值，确定所述待检测绝缘子是否存在闪络状态。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

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计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的绝缘子闪络检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的绝缘子闪络检测方法。

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