CN116953425A - 基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，包括：S1、将存在接地故障的被测试电缆中金属护层两端的电气连接断开，一端作为测试端，另一端作为末端；S2、利用可调高压交流电源在金属护层上施加定频交流电压；S3、采用交流电耦合装置采集被测试电缆交流电流波形；S4、采用电流信号采集器采样电流信号；S5、分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号；S6、计算定频交流电流信号的幅值；S7、定位金属护层的故障接地点。本发明应用时，能有效抑制电缆通道中强烈的工频电磁干扰，快速准确定位金属护层的接地故障，可大幅提升现场中金属护层故障接地定位的工作效率，减少电力电缆的停电检修时间。
Description
技术领域
本发明涉及电缆的故障检测领域，具体是基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，属于输电电缆的检查、维护技术。
背景技术
目前，城市化正处于高速发展时期，电力需求日益增长，同时对电力供应的稳定性与可靠性提出了更高的要求。与架空线相比，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆具有供电可靠性高、受天气影响小、城市空间利用率高等优点，因此被大量应用于城市的输电系统中。为了保证高压输电系统的稳定性，通常选择单芯金属护层XLPE电缆作为高压输电电缆。在主芯电流的电磁效应影响下，输电电缆的金属护层上会产生感应电压，为了避免感应电压在金属护层上形成较大的接地环流，通常会采用特定的护层接地方法将金属护层接地，例如：一端经保护器接地、另一端直接接地，或三相交叉互联后两端直接接地。在电缆的长期服役期间，恶劣的运行环境与不良的产品质量可能会造成外护套的破损，形成金属护层的接地故障，改变金属护层原有的正常接地方式，导致金属护层上接地环流的异常升高。该异常升高的接地环流不仅会增加输电电缆的电能损耗，而且会造成金属护层及其相关结构的异常发热，加速主绝缘的老化，严重威胁电力电缆的运行安全。所以，为了提升城市电力供应的稳定性与可靠性，需要快速准确地定位输电电缆的金属护层接地故障。
传统的输电电缆金属护层接地故障定位方法主要是平衡电桥法与放电信号监测法。其中平衡电桥法是利用电桥平衡原理，通过比较故障相与非故障相的电阻来定位故障接地点，但是该方法的抗干扰能力较差，难以适用于实际现场。放电信号监测法通过监测护层故障接地点放电的电磁或声音信号来定位故障接地点，由于护层故障接地点放电的电磁或声音信号很微弱，监测的难度较高，并且部分护层接地故障不会产生放电现象，所以该方法在实际应用中的局限性较大。中国专利公布号CN109001519A于2018年12月14日公布了发明创造名称为“一种带电定位电缆外护层外破金属护套接地点的装置与方法”的发明专利申请，其在平衡电桥法的基础上，提供了一种根据距离与电阻的线性关系定位护层接地故障点的方法，但是该方法需要预先测试或计算金属护层的单位长度电气参数值，因此该方法的实际操作复杂度较高，难以在工程中推广。中国专利公布号CN104914367A于2015年09月16日公布了发明创造名称为“电缆外护层快速故障定位方法”的发明专利申请，其提供了一种施加恒定电流后查找全线温度最高点作为护层故障接地点的方法，但是部分护层故障接地点在恒定电流影响下不会产生明显的升温现象，所以该方法在实际工程中通用性较差。中国专利公布号CN101782621A于2010年07月21日公布了发明创造名称为“一种在电缆护层故障探测中判断故障点方位的方法和装置”的发明专利申请，其提供了一种利用稳定电流矩形波信号判断故障点方位的方法，但是该方法未考虑电缆通道中强烈电磁干扰的影响，导致该方法的信号分析难度较高，并且可能导致结果判断错误。综上所述，传统的输电电缆金属护层接地故障定位方法难以全面准确地定位金属护层的故障接地点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术难以全面准确地定位金属护层的故障接地点的不足，提供了一种基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其能有效抑制电缆通道中强烈的工频电磁干扰，快速准确定位金属护层的接地故障，同时该方法的工程操作步骤简单，可大幅提升现场中金属护层故障接地定位的工作效率，减少电力电缆的停电检修时间。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：
基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，包括以下步骤：
步骤S1、将存在接地故障的被测试电缆中金属护层两端的电气连接断开，并将被测试电缆一端作为测试端，另一端作为末端，然后在被测试电缆上搭建接地故障定位试验系统；其中，所述接地故障定位试验系统包括可调高压交流电源、正极连接线、负极连接线、交流电耦合装置及电流信号采集器，所述可调高压交流电源正极输出端通过正极连接线与被测试电缆测试端的金属护层连接，其负极输出端通过负极连接线接地，所述交流电耦合装置用于采集被测试电缆交流电流波形并传输给电流信号采集器，所述电流信号采集器用于对交流电流波形的模拟量进行采样，计算并显示其中定频交流电流的幅值；
步骤S2、利用可调高压交流电源在金属护层上施加定频交流电压；
步骤S3、采用交流电耦合装置从测试端开始依次采集被测试电缆多处预先标记测量位置处电缆中交流电流波形，并将输出的模拟信号传输给电流信号采集器；
步骤S4、采用电流信号采集器采样电流信号；
步骤S5、分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号；
步骤S6、根据定频交流电流信号计算定频交流电流信号的幅值；
步骤S7、依次读取从测试端向末端方向标记测量位置处电流信号采集器上定频交流电流幅值，当上一个标记测量位置处定频交流电流幅值大于第一设定电流幅值阈值，且下一个标记测量位置处定频交流电流幅值小于第二设定电流幅值阈值时，将上述两个标记测量位置之间区域作为护层故障接地点；其中，第一设定电流幅值阈值比第二设定电流幅值阈值至少大0.5I，I为可调高压交流电源的设定电流幅值。
进一步的，所述步骤S2中可调高压交流电源采用逐渐升高输出电压幅值的方式施加定频交流电压，直至施加在金属护层的电流幅值调至设定电流幅值时再以设定电流幅值施加定频交流电压。
进一步的，所述步骤S2中可调高压交流电源施加定频交流电压时，施加的定频交流电压的频率与工频不同。
进一步的，所述可调高压交流电源包括依次连接的信号发生器、功率放大器及变压器，所述信号发生器用于产生定频交流电压信号并发送至功率放大器，所述功率放大器用于将信号的功率放大并将信号传输至变压器，所述变压器用于将信号的电压升高后施加在金属护层上。
进一步的，所述交流电耦合装置包括依次连接的罗氏线圈、积分器及放大器，所述罗氏线圈用于产生测量位置处与测量电流变化率成正比的电压信号，所述积分器用于将罗氏线圈的输出电压信号还原为测量的交流电流信号并滤除高频干扰信号，所述放大器用于将积分器输出的小信号放大。
进一步的，所述电流信号采集器的采样频率为其接收的电流信号中最高频率的2倍及其以上，采样时长为其接收电流信号中各频率分量周期的正整数倍。
进一步的，所述步骤S5中分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号基于FastICA算法实现，包括以下步骤：
步骤S51、构造观测信号矩阵；其中，在观测信号矩阵中，采样的电流信号作为第一路观测信号x1，其余路的观测信号由虚拟信号组成；
工频的干扰电流信号r描述为：
r＝AR sin(2πfRt+θR)
式中，AR、θR分别为工频干扰电流信号的幅值与初始相位，fR为工频频率，t是时间变量；
将r作如下变换：
r＝AR sin(2πfRt)cos(θR)+AR cos(2πfRt)sin(θR)
＝BR sin(2πfRt)+CR cos(2πfRt)
式中，BR、CR分别为工频干扰电流信号的特征幅值系数；
工频干扰电流信号对应的虚拟观测信号x2、x3表示为：
x2＝sin(2πfRt)
x3＝cos(2πfRt)
在观测信号的前端引入校验信号，其中，在采集信号对应的观测信号x1的前端加入特定序列的校验信号h1为：
式中：V是x1中绝对值的最大值，TZ为定频交流电流信号的周期；
同时，在虚拟观测信号x2、x3的前端分别加入特定序列的校验信号h2、h3为：
h2＝00≤t＜5Tz
h3＝00≤t＜5Tz
得到最终的观测信号x1、x2、x3；其中，x1对应校验信号h1存在一个校验特征信号，而x2、x3对应校验信号h2、h3为零值序列，无校验特征信号；
步骤S52、利用FastICA算法分离定频交流电流信号与工频干扰电流信号；其中，x1、x2、x3视为3组源信号s1、s2、s3线性构成，得到：
X＝HS
式中：X＝[x1、x2、x3]T是观测信号矩阵，S＝[s1、s2、s3]T是源信号矩阵，H是混合系数矩阵；
由于H未知，为了从观测信号矩阵X中获取源信号矩阵S，利用FastICA算法构造出最优的分离矩阵W，从而得到最优估计的源信号矩阵X1，并估计获得3组源信号为y1、y2、y3；
步骤S53、校验分离结果中定频交流电流信号；其中，估计得到3组源信号y1、y2、y3后，进一步利用校验信号消除幅值、相位、顺序的随机性，得到最终的定频交流电流信号。
进一步的，所述步骤S52中确定最优的分离矩阵W包括以下步骤：
采用非高斯性程度进行衡量的方式使最优估计的源信号矩阵X1中各信号分量最大程度地相互独立；其中，各信号分量的独立性采用非高斯性程度进行衡量，当W TX具有最大的非高斯性时实现源信号的分离；采用负熵的近似公式描述信号的非高斯性，即：
J(WTX)＝(E[g(WTX)]-E[g(m)])2
式中：E[]是求数据期望；J(W TX)是负熵，m是与W TX具备相同均值与协方差矩阵的高斯变量；g()是非线性函数，表示为：
对X进行中心化与白化处理，保证X的均值为零且互不相关；当E[g(W TX)]达到最大值时，则J(W TX)达到最大值，按照Kuhn-Tucker条件，存在约束条件为：
E[(WTX)2]＝||W||2＝1
进一步确定E[g(W TX)]的最大值从下式中获得：
E[Xg(WTX)]-γW＝0
式中：γ为一固定的常数值，为
γ＝E[WTXg(WTX)]
根据牛顿迭代法，计算得到W的迭代公式为
W(k+1)＝E[Xg(W(k)TX)]-E[g'(W(k)TX)]W(k)
式中：k是迭代次数，g'()是g()的导数；
将W(k+1)进行正交化，即
重复上述W的迭代过程，直至W收敛，估计获得3组源信号为y1、y2、y3。
进一步的，所述步骤S53具体包括以下步骤：
首先利用校验信号消除顺序的随机性，以确定哪组信号为定频交流电流信号，分别提取y1、y2、y3中前端时间长度为5TZ的校验信号分别为计算得到/>的信号凸显特征值ρi为：
式中：lg()是求以10为底的对数，std()是求标准差，i是计数变量；
将ρi中最大值序列数b对应的分离信号yb为定频交流电流信号；
进一步利用校验信号消除yb中幅值、相位的随机性，计算变换比例p为：
剔除yb中前端时间长度为5TZ的校验信号后得到定频交流电流信号再通过变换比例p计算最终的定频交流电流信号c为：/>
进一步的，所述步骤S6具体包括以下步骤：
得到最终的定频交流电流信号c后，利用不完全离散傅里叶变换计算c中定频频率分量的幅值Ec，以抑制c中白噪声的干扰，Ec定义为：
式中：Nc是信号c的数据总量。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明采用与工频干扰电流信号的频率不同的定频交流电流信号作为测试信号，便于后续工频干扰信号的抑制以及定频交流电流信号的提取，该信号为稳定的交流电流信号，可利用现有的成熟电磁耦合技术进行采集，保证电流采集结果的有效性与准确性，同时该非接触式测量方式保证了测试人员的安全。
(2)本发明通过合理设计电流信号采集器的采样频率与采样时长，不仅满足了奈奎斯特采样准则，而且实现了整周期采样。因此，本发明不但可准确采样电流信号的细节波形与全局波形，并且可削弱傅里叶变换算法中频谱泄露与栅栏效应的负面影响，以便后续准确分析电流信号的幅值。
(3)本发明采用FastICA算法滤除采集信号中工频干扰电流信号，以分离出定频交流电流信号，即使在定频交流电流信号完全被工频干扰电流信号掩盖的情况下，也可以成功滤除工频干扰电流信号。
(4)本发明在观测信号的前端加入了校验信号，在FastICA算法的分离结果中，通过计算校验信号的信号凸显特征值与变换比例，消除了FastICA算法的分离结果存在幅值、相位、顺序的随机性问题，准确获取了定频交流电流信号。
(5)本发明利用不完全离散傅里叶变换计算定频交流电流信号的幅值，不仅可以准确计算定频交流电流信号的幅值，而且步骤简单。
(6)本发明只需要根据被测电缆段的长度与敷设环境，标记多处测量位置，并依次查看标记位置处电流信号采集器的定频交流电流幅值计算结果，就可以实现护层故障接地点的快速定位，提升了电力电缆的运行安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一个具体实施例的流程图；
图2为本发明一个具体实施例中接地故障定位试验系统在被测试电缆上布设的示意图；
图3为幅值20A的工频干扰电流信号波形示意图；
图4为幅值为0.5A的定频交流电流信号波形示意图；
图5为采样的电流信号波形示意图；
图6为观测信号波形示意图；
图7为估计的源信号波形示意图；
图8为最终计算的定频交流电流信号波形示意图；
图9为残差信号波形示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图1及图2所示，基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，包括以下步骤：步骤S1、将存在接地故障的被测试电缆中金属护层两端的电气连接断开，并将被测试电缆一端作为测试端，另一端作为末端，然后在被测试电缆上搭建接地故障定位试验系统；其中，所述接地故障定位试验系统包括可调高压交流电源、正极连接线、负极连接线、交流电耦合装置及电流信号采集器，所述可调高压交流电源正极输出端通过正极连接线与被测试电缆测试端的金属护层连接，其负极输出端通过负极连接线接地，所述交流电耦合装置用于采集被测试电缆交流电流波形并传输给电流信号采集器，所述电流信号采集器用于对交流电流波形的模拟量进行采样，计算并显示其中定频交流电流的幅值；步骤S2、利用可调高压交流电源在金属护层上施加定频交流电压；步骤S3、采用交流电耦合装置从测试端开始依次采集被测试电缆多处预先标记测量位置处电缆中交流电流波形，并将输出的模拟信号传输给电流信号采集器；步骤S4、采用电流信号采集器采样电流信号；步骤S5、分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号；步骤S6、根据定频交流电流信号计算定频交流电流信号的幅值；步骤S7、依次读取从测试端向末端方向标记测量位置处电流信号采集器上定频交流电流幅值，当上一个标记测量位置处定频交流电流幅值大于第一设定电流幅值阈值，且下一个标记测量位置处定频交流电流幅值小于第二设定电流幅值阈值时，将上述两个标记测量位置之间区域作为护层故障接地点；其中，第一设定电流幅值阈值比第二设定电流幅值阈值至少大0.5I，I为可调高压交流电源的设定电流幅值。
本实施例的步骤S1在具体实施时，当确定被测试电缆中金属护层存在接地故障后，断开电缆两端处金属护层的电气连接，使电缆两端处的金属护层与大地保持良好的绝缘状态，选择其中一端作为测试端，另一端作为末端。在测试端处搭建输电电缆金属护层的接地故障定位试验系统，如图2所示。图2中附图标记所对应的名称为：1、可调高压交流电源，2、交流电耦合装置，3、电流信号采集器，4、正极连接线，5、负极连接线，6、被测试电缆，7、金属护层，8、测试端，9、末端，10、标记的测量位置，11、电流回路，12、金属护层接地故障点。其中，正极连接线、负极连接线负责连接可调高压交流电源与金属护层的电气回路。
本实施例的可调高压交流电源包括依次连接的信号发生器、功率放大器及变压器，在信号发生器上设置定频交流电压信号的参数，信号发生器用于产生定频交流电压信号并发送至功率放大器，所述功率放大器用于将信号的功率放大并将信号传输至变压器，所述变压器用于将信号的电压升高后施加在金属护层上。本实施例在具体实施时，可调高压交流电源也可采用中国专利公布号CN102955486A于2013年03月06日公布的发创造名称为“一种高压大功率变频可调恒压源”实现。
本实施例在测试端处，利用可调高压交流电源在金属护层上施加定频交流电压，该电压的频率设置为fZ，且fZ值与工频fR(50Hz)需存在明显的差异，即可调高压交流电源施加定频交流电压时，施加的定频交流电压的频率与工频不同。其中，保证该定频交流电压的频率与工频的频率存在差异，以便后续能利用该频率差异在采样电流信号中滤除工频干扰电流信号，以分离出采样电流信号中定频交流电流信号。工频，是指电力系统的发电、输电、变电与配电设备以及工业与民用电气设备采用的额定频率，单位赫兹Hz，不同的频率对电网供电的各方面影响是不一样的，通常一个国家的电网频率是固定的，所有为这个国家和地区供应用电设备的厂家必须按照这个频率制作设备才能正常使用，具体频率定的多少由各个国家自己按照国际习惯定义或者自己定义。中国采用50Hz。优选的，本实施例中fZ设置为20Hz。
本实施例步骤S2中可调高压交流电源采用逐渐升高输出电压幅值的方式施加定频交流电压，直至施加在金属护层的电流幅值调至设定电流幅值时再以设定电流幅值施加定频交流电压，即本实施例通过逐渐升高可调高压交流电源的输出电压幅值，将施加在金属护层的电流幅值调至设定电流幅值I。当电压的幅值升高时，可调高压交流电源的输出电流幅值也会升高，即施加在金属护层的电流幅值会逐渐升高，电压幅值逐渐升高的目的在于逐渐升高电流的幅值至设定电流幅值，同时防止电流幅值突然增大，导致可调高压交流电源因功率不足而跳闸。本实施例中设定电流幅值I的设定值应大于交流电流耦合装置的最小采集精度值。优选的，该设定电流幅值可设置为0.5A。
输电电缆通常会敷设在浅沟、排管、隧道等多种复杂环境下，本实施例根据被测试电缆的长度与敷设环境，标记多处测量位置。标记方法采用二分法标记、三分法标记等标记方法实现。从测试端开始，根据法拉第电磁感应定律和安培环路定律原理，利用交流电流耦合装置依次采集标记测量位置处输电电缆中交流电流波形，并将输出的模拟信号传输给电流信号采集器。本实施例的交流电耦合装置包括依次连接的罗氏线圈、积分器及放大器，根据法拉第电磁感应定律和安培环路定律原理，罗氏线圈用于产生测量位置处与测量电流变化率成正比的电压信号，积分器用于将罗氏线圈的输出电压信号还原为测量的交流电流信号并滤除高频干扰信号，放大器用于将积分器输出的小信号放大，便于电流信号采集器的采集。
通常情况下，输电电缆通道内具有强烈的工频电磁干扰，因此交流电流耦合装置采集的电流信号主要是工频的干扰电流信号与定频的交流电流信号，根据奈奎斯特采样准则，电流信号采集器的采样频率至少为其接收的电流信号中最高频率的2倍及其以上。为了准确采样电流信号的细节波形，本实施例将采样频率设置为电流信号中最高频率的40倍，即
fs＝40max(fR,fZ)
式中：max()是取最大值。优选的，fs设置为2kHz。
另一方面，为了削弱傅里叶变换算法中频谱泄露与栅栏效应的负面影响，以便后续准确分析电流信号的频谱，需要尽可能对电流信号开展整周期采样，即保证采样时长为其接收电流信号中各频率分量周期的正整数倍(电流信号中所有频率分量周期的公倍数)。为了准确采样电流信号的全局波形，本实施例将采样时长设置为电流信号中各频率分量周期最小公倍数的10倍，即
TN＝10mincom(TR,TZ)
式中：mincom()是取最小公倍数，TR、TZ分别为工频干扰电流信号与定频交流电流信号的周期，即
TR＝1/fR
TZ＝1/fZ
优选的，本实施例将TN设置为1s。
本实施例中交流电耦合装置采集被测试电缆交流电流波形，该波形是一个模拟量，不是一个数字量，无法进行数据分析。电流信号采集器负责按照设定的采样频率和采样时长将上述模拟量采样为数字量，开展数据分析。本实施例在具体实施时，因为工频的干扰电流信号为50Hz，定频的交流电流信号为预先设置的值(优选为20Hz)，因此工频的干扰电流信号与定频的交流电流信号的频率与周期都已知，所以电流信号采集器的采样频率和采样时长提前设置。
本实施例步骤S5中分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号基于FastICA算法实现，具体包括以下步骤：
步骤S51、构造观测信号矩阵
采样的电流信号包含工频干扰电流信号与定频交流电流信号，其中工频干扰电流信号的幅值可能远大于定频交流电流信号，严重影响定频交流电流信号的采样结果。图3为幅值20A的工频干扰电流信号，图4为幅值0.5A的定频交流电流信号，图5为采样的电流信号。从图5中可以看出，在采样的电流信号中，由于工频干扰电流信号的幅值远大于定频交流电流信号，所以定频交流电流信号完全被工频干扰电流信号掩盖，难以提取其特征量。
为有效滤除工频干扰电流信号，本实施例采用基于负熵最大化的快速独立成分分析(FastICA)算法。该算法是一种经典的信号盲源分离算法，可利用快速寻优迭代方法实现信号的分离，因此可用于滤除采样信号中工频干扰电流信号，分离出定频交流电流信号。由于采样的电流信号仅为一路观测信号，但是FastICA要求观测信号的数量必须大于源信号的数量，所以需要构造其余路的观测信号。在观测信号矩阵中，采样的电流信号可作为第一路观测信号x1，其余路的观测信号可由虚拟信号组成。
工频的干扰电流信号r可以描述为
r＝AR sin(2πfRt+θR)
式中：AR、θR分别为工频干扰电流信号的幅值与初始相位，t是时间变量。
将r作如下变换：
r＝AR sin(2πfRt)cos(θR)+AR cos(2πfRt)sin(θR)
＝BR sin(2πfRt)+CR cos(2πfRt)
式中：BR、CR分别为工频干扰电流信号的特征幅值系数。
因此，工频干扰电流信号对应的虚拟观测信号x2、x3可以表示为
x2＝sin(2πfRt)
x3＝cos(2πfRt)
由于FastICA算法的源信号分离结果存在幅值、相位、顺序的随机性，所以难以确定源信号分离结果中的定频交流电流信号，并且分离出的定频交流电流信号与真实的定频交流电流信号存在幅值与相位的差异。为了避免上述问题，本实施例在观测信号的前端引入了校验信号。
在采集信号对应的观测信号x1的前端加入特定序列的校验信号h1为
式中：V是x1中绝对值的最大值。
同时，在虚拟观测信号x2、x3的前端分别加入特定序列的校验信号h2、h3为
h2＝00≤t＜5Tz
h3＝00≤t＜5Tz
得到最终的观测信号x1、x2、x3如图6所示，图6(a)为观测信号x1，图6(b)为观测信号x2，图6(c)为观测信号x3。
因此，x1对应校验信号h1存在一个校验特征信号，而x2、x3对应校验信号h2、h3为零值序列，无校验特征信号。
步骤S52、分离定频交流电流信号与工频干扰电流信号
利用FastICA算法对3组观测信号x1、x2、x3进行分析，以分离出采样信号中定频交流电流信号与工频干扰电流信号。x1、x2、x3可以视为3组源信号s1、s2、s3线性构成，从而得到
X＝HS
式中：X＝[x1、x2、x3]T是观测信号矩阵，S＝[s1、s2、s3]T是源信号矩阵，H是混合系数矩阵。
由于H未知，为了从观测信号矩阵X中获取源信号矩阵S，FastICA可构造出最优的分离矩阵W，从而得到最优估计的源信号矩阵X1为
X1＝WX＝WHS
为了确定最优的分离矩阵W，需要让X1中各信号分量最大程度地相互独立，由于各信号分量的独立性可以用非高斯性程度进行衡量，所以当W TX具有最大的非高斯性，可实现源信号的分离。负熵的近似公式可用于描述信号的非高斯性，即
J(WTX)＝(E[g(WTX)]-E[g(m)])2
式中：E[]是求数据期望；J(W TX)是负熵，m是与W TX具备相同均值与协方差矩阵的高斯变量；g()是非线性函数，可选为
g(m)＝me-m2/2
为了简化运算并达到目标函数的限制条件，首先需要对X进行中心化与白化处理，保证此时X的均值为零且互不相关。当E[g(W TX)]达到最大值时，则J(W TX)可以达到最大值。按照Kuhn-Tucker条件，存在约束条件为
E[(WTX)2]＝||W||2＝1
进一步确定E[g(W TX)]的最大值可以从下式中获得
E[Xg(WTX)]-γW＝0
式中：γ为一固定的常数值，为
γ＝E[WTXg(WTX)]
根据牛顿迭代法，计算得到W的迭代公式为
W(k+1)＝E[Xg(W(k)TX)]-E[g'(W(k)TX)]W(k)
式中：k是迭代次数，g'()是g()的导数。
为保证每次提取W的列向量是不重复的，需要将W(k+1)进行正交化，即
重复上述W的迭代过程，直至W收敛，即可估计获得3组源信号为y1、y2、y3。
估计获得3组源信号y1、y2、y3如图7所示，图7(a)为估计的源信号y1，图7(b)为估计的源信号y2，图7(c)为估计的源信号y3。
步骤S53、校验分离结果中定频交流电流信号
估计得到3组源信号y1、y2、y3后，进一步利用校验信号消除幅值、相位、顺序的随机性。首先利用校验信号消除顺序的随机性，以确定哪组信号为定频交流电流信号，分别提取y1、y2、y3中前端时间长度为5TZ的校验信号分别为计算得到/>的信号凸显特征值ρi为
式中：lg()是求以10为底的对数，std()是求标准差，i是计数变量。
在x1、x2、x3中，仅有采集信号x1的校验信号h1设置有校验脉冲信号，其余2组虚拟观测信号x2、x3无校验脉冲信号，所以在分离出的信号中，仅有定频交流电流信号存在校验特征信号，而工频干扰电流信号不存在校验特征信号。因为ρi可用于描述信号的凸显程度，所以ρi中最大值序列数b对应的分离信号yb为定频交流电流信号，消除了顺序的不确定性。
计算得到图7中3组源信号y1、y2、y3的ρi分别为6.7441、-84.5734、-89.1667，其中ρ1的值最大，说明y1是对应的定频交流电流信号。
进一步利用校验信号消除yb中幅值、相位的随机性，计算变换比例p为
剔除yb中前端时间长度为5TZ的校验信号后得到定频交流电流信号再通过变换比例p计算最终的定频交流电流信号c为
在本实施例中，计算得到变换比例p为-7.0635，进一步计算最终的定频交流电流信号如图8所示。为了说明本专利方法在获取定频交流电流信号上的有效性和准确性，将最终计算的定频交流电流信号与原始的定频交流电流信号作差，得到残差信号如图9所示。
从图8与图9中可以看出，本实施例可以准确获取采集电流信号中定频交流电流信号，有效抑制工频干扰电流信号。
本实施例的步骤S6具体包括以下步骤：得到最终的定频交流电流信号c后，利用不完全离散傅里叶变换计算c中定频频率分量的幅值Ec，以抑制c中白噪声的干扰，Ec定义为：
式中：Nc是信号c的数据总量。
计算得到图8中定频交流电流信号的幅值为0.5A，与原始的定频交流电流信号幅值完全一致，说明了本实施例可以有效获取采集电流信号中定频交流电流信号的幅值。
在测试端对金属护层施加定频交流电流，该电流将以可调高压交流电源、正极连接线、金属护层、护层故障接地点、大地、负极连接线、可调高压交流电源的方式形成回路，那么测试端与护层故障接地点之间区域内的定频交流电流幅值远大于护层故障接地点与末端之间区域内的定频交流电流幅值。此时，从测试端向末端方向依次读取标记测量位置处电流信号采集器上定频交流电流幅值，当上一个标记测量位置处定频交流电流幅值大于第一设定电流幅值阈值M1I，且下一个标记测量位置处定频交流电流幅值小于第二设定电流幅值阈值M2I时，将上述2个标记测量位置之间区域作为护层故障接地点，否则2个标记测量位置之间区域不作为护层故障接地点。本实施例中，将M1设置为0.8，M2设置为0.2。
本实施例应用时，可有效隔离电缆通道中强烈的工频电磁干扰，以快速准确定位金属护层的接地故障点，同时该方法的工程操作步骤简单，可大幅提升现场中金属护层故障接地点定位的工作效率，减少电力电缆的停电检修时间。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、将存在接地故障的被测试电缆中金属护层两端的电气连接断开，并将被测试电缆一端作为测试端，另一端作为末端，然后在被测试电缆上搭建接地故障定位试验系统；其中，所述接地故障定位试验系统包括可调高压交流电源、正极连接线、负极连接线、交流电耦合装置及电流信号采集器，所述可调高压交流电源正极输出端通过正极连接线与被测试电缆测试端的金属护层连接，其负极输出端通过负极连接线接地，所述交流电耦合装置用于采集被测试电缆交流电流波形并传输给电流信号采集器，所述电流信号采集器用于对交流电流波形的模拟量进行采样，计算并显示其中定频交流电流的幅值；
步骤S2、利用可调高压交流电源在金属护层上施加定频交流电压；
步骤S3、采用交流电耦合装置从测试端开始依次采集被测试电缆多处预先标记测量位置处电缆中交流电流波形，并将输出的模拟信号传输给电流信号采集器；
步骤S4、采用电流信号采集器采样电流信号；
步骤S5、分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号；
步骤S6、根据定频交流电流信号计算定频交流电流信号的幅值；
步骤S7、依次读取从测试端向末端方向标记测量位置处电流信号采集器上定频交流电流幅值，当上一个标记测量位置处定频交流电流幅值大于第一设定电流幅值阈值，且下一个标记测量位置处定频交流电流幅值小于第二设定电流幅值阈值时，将上述两个标记测量位置之间区域作为护层故障接地点；其中，第一设定电流幅值阈值比第二设定电流幅值阈值至少大0.5I，I为可调高压交流电源的设定电流幅值。
2.根据权利要求1所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S2中可调高压交流电源采用逐渐升高输出电压幅值的方式施加定频交流电压，直至施加在金属护层的电流幅值调至设定电流幅值时再以设定电流幅值施加定频交流电压。
3.根据权利要求1所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S2中可调高压交流电源施加定频交流电压时，施加的定频交流电压的频率与工频不同。
4.根据权利要求1所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述可调高压交流电源包括依次连接的信号发生器、功率放大器及变压器，所述信号发生器用于产生定频交流电压信号并发送至功率放大器，所述功率放大器用于将信号的功率放大并将信号传输至变压器，所述变压器用于将信号的电压升高后施加在金属护层上。
5.根据权利要求1所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述交流电耦合装置包括依次连接的罗氏线圈、积分器及放大器，所述罗氏线圈用于产生测量位置处与测量电流变化率成正比的电压信号，所述积分器用于将罗氏线圈的输出电压信号还原为测量的交流电流信号并滤除高频干扰信号，所述放大器用于将积分器输出的小信号放大。
6.根据权利要求1所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述电流信号采集器的采样频率为其接收的电流信号中最高频率的2倍及其以上，采样时长为其接收电流信号中各频率分量周期的正整数倍。
7.根据权利要求1所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S5中分离出电流信号采集器采样电流信号中的定频交流电流信号基于FastICA算法实现，包括以下步骤：
步骤S51、构造观测信号矩阵；其中，在观测信号矩阵中，采样的电流信号作为第一路观测信号x1，其余路的观测信号由虚拟信号组成；
工频的干扰电流信号r描述为：
r＝AR sin(2πfRt+θR)
式中，AR、θR分别为工频干扰电流信号的幅值与初始相位，fR为工频频率，t是时间变量；
将r作如下变换：
r＝AR sin(2πfRt)cos(θR)+AR cos(2πfRt)sin(θR)
＝BR sin(2πfRt)+CR cos(2πfRt)
式中，BR、CR分别为工频干扰电流信号的特征幅值系数；
工频干扰电流信号对应的虚拟观测信号x2、x3表示为：
x2＝sin(2πfRt)
x3＝cos(2πfRt)
在观测信号的前端引入校验信号，其中，在采集信号对应的观测信号x1的前端加入特定序列的校验信号h1为：
式中：V是x1中绝对值的最大值，TZ为定频交流电流信号的周期；
同时，在虚拟观测信号x2、x3的前端分别加入特定序列的校验信号h2、h3为：
h2＝0 0≤t＜5Tz
h3＝0 0≤t＜5Tz
得到最终的观测信号x1、x2、x3；其中，x1对应校验信号h1存在一个校验特征信号，而x2、x3对应校验信号h2、h3为零值序列，无校验特征信号；
步骤S52、利用FastICA算法分离定频交流电流信号与工频干扰电流信号；其中，x1、x2、x3视为3组源信号s1、s2、s3线性构成，得到：
X＝HS
式中：X＝[x1、x2、x3]T是观测信号矩阵，S＝[s1、s2、s3]T是源信号矩阵，H是混合系数矩阵；
由于H未知，为了从观测信号矩阵X中获取源信号矩阵S，利用FastICA算法构造出最优的分离矩阵W，从而得到最优估计的源信号矩阵X1，并估计获得3组源信号为y1、y2、y3；
步骤S53、校验分离结果中定频交流电流信号；其中，估计得到3组源信号y1、y2、y3后，进一步利用校验信号消除幅值、相位、顺序的随机性，得到最终的定频交流电流信号。
8.根据权利要求7所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S52中确定最优的分离矩阵W包括以下步骤：
采用非高斯性程度进行衡量的方式使最优估计的源信号矩阵X1中各信号分量最大程度地相互独立；其中，各信号分量的独立性采用非高斯性程度进行衡量，当W TX具有最大的非高斯性时实现源信号的分离；采用负熵的近似公式描述信号的非高斯性，即：
J(WTX)＝(E[g(WTX)]-E[g(m)])2
式中：E[]是求数据期望；J(W TX)是负熵，m是与W TX具备相同均值与协方差矩阵的高斯变量；g()是非线性函数，表示为：
对X进行中心化与白化处理，保证X的均值为零且互不相关；当E[g(W TX)]达到最大值时，则J(W TX)达到最大值，按照Kuhn-Tucker条件，存在约束条件为：
E[(WTX)2]＝||W||2＝1
进一步确定E[g(W TX)]的最大值从下式中获得：
E[Xg(WTX)]-γW＝0
式中：γ为一固定的常数值，为
γ＝E[WTXg(WTX)]
根据牛顿迭代法，计算得到W的迭代公式为
W(k+1)＝E[Xg(W(k)TX)]-E[g'(W(k)TX)]W(k)
式中：k是迭代次数，g'()是g()的导数；
将W(k+1)进行正交化，即
重复上述W的迭代过程，直至W收敛，估计获得3组源信号为y1、y2、y3。
9.根据权利要求7所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S53具体包括以下步骤：
首先利用校验信号消除顺序的随机性，以确定哪组信号为定频交流电流信号，分别提取y1、y2、y3中前端时间长度为5TZ的校验信号分别为计算得到/>的信号凸显特征值ρi为：
式中：lg()是求以10为底的对数，std()是求标准差，i是计数变量；
将ρi中最大值序列数b对应的分离信号yb为定频交流电流信号；
进一步利用校验信号消除yb中幅值、相位的随机性，计算变换比例p为：
剔除yb中前端时间长度为5TZ的校验信号后得到定频交流电流信号再通过变换比例p计算最终的定频交流电流信号c为：/>
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的基于定频交流耦合的输电电缆金属护层接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括以下步骤：
得到最终的定频交流电流信号c后，利用不完全离散傅里叶变换计算c中定频频率分量的幅值Ec，以抑制c中白噪声的干扰，Ec定义为：
式中：Nc是信号c的数据总量。
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN116953425B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117783659A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-03-29 | 雷玺智能科技(上海)有限公司 | 电缆护层的电流采样方法、系统及存储介质 |
| CN117783659B (zh) * | 2024-02-28 | 2024-04-26 | 雷玺智能科技(上海)有限公司 | 电缆护层的电流采样方法、系统及存储介质 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1508351A (en) * | 1976-01-16 | 1978-04-26 | Electricity Council | Apparatus for the location of faults in cables |
| US4559491A (en) * | 1982-09-14 | 1985-12-17 | Asea Aktiebolag | Method and device for locating a fault point on a three-phase power transmission line |
| CN201673231U (zh) * | 2010-05-13 | 2010-12-15 | 西安华傲通讯技术有限责任公司 | 一种电缆或管道的故障测试装置 |
| CN204008784U (zh) * | 2014-05-23 | 2014-12-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种监测一次侧交流电流互感器变比的防窃漏电装置 |
| US20150346266A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Eaton Corporation | System and method for pulsed ground fault detection and localization |
| CN205091423U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-16 | 国家电网公司 | 用于高压电缆故障定位的直流信号智能采集装置 |
| CN108387827A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-10 | 天津大学 | 一种工频叠加谐波电压下的电树枝特性测试装置及方法 |
| CN108646144A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-10-12 | 国家电网有限公司 | 一种高压单芯电缆短路故障离线测距方法、装置及系统 |
| CN109301798A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-02-01 | 许继电气股份有限公司 | 一种柔直系统行波保护方法、雷击干扰判断方法及装置 |
| CN113253052A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 东北电力大学 | 一种基于改进smmg的高压直流输电线路故障测距方法 |
-
2023
- 2023-07-03 CN CN202310803424.0A patent/CN116953425B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1508351A (en) * | 1976-01-16 | 1978-04-26 | Electricity Council | Apparatus for the location of faults in cables |
| US4559491A (en) * | 1982-09-14 | 1985-12-17 | Asea Aktiebolag | Method and device for locating a fault point on a three-phase power transmission line |
| CN201673231U (zh) * | 2010-05-13 | 2010-12-15 | 西安华傲通讯技术有限责任公司 | 一种电缆或管道的故障测试装置 |
| CN204008784U (zh) * | 2014-05-23 | 2014-12-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种监测一次侧交流电流互感器变比的防窃漏电装置 |
| US20150346266A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Eaton Corporation | System and method for pulsed ground fault detection and localization |
| CN205091423U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-16 | 国家电网公司 | 用于高压电缆故障定位的直流信号智能采集装置 |
| CN108387827A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-10 | 天津大学 | 一种工频叠加谐波电压下的电树枝特性测试装置及方法 |
| CN108646144A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-10-12 | 国家电网有限公司 | 一种高压单芯电缆短路故障离线测距方法、装置及系统 |
| CN109301798A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-02-01 | 许继电气股份有限公司 | 一种柔直系统行波保护方法、雷击干扰判断方法及装置 |
| CN113253052A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 东北电力大学 | 一种基于改进smmg的高压直流输电线路故障测距方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 袁超 等: "考虑金属护层耦合的高压电缆单相接地故障定位方法", 电力系统保护与控制, vol. 49, no. 02, 6 January 2021 (2021-01-06), pages 115 - 120 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117783659A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-03-29 | 雷玺智能科技(上海)有限公司 | 电缆护层的电流采样方法、系统及存储介质 |
| CN117783659B (zh) * | 2024-02-28 | 2024-04-26 | 雷玺智能科技(上海)有限公司 | 电缆护层的电流采样方法、系统及存储介质 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116953425B (zh) | 2024-02-09 |
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