CN117907739A - 一种输电线路检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网领域，公开了一种输电线路检测方法，包括以下方法步骤：S1、在输电线路覆盖区域内选择多个测试点，且每个测试点设置的间距相同，S2、在测试点的外侧安装多个相同规格的传感器，对输电线路上的电流和电压进行实时采集，S3、对采集到的电流和电压信号进行预处理，S4、将预处理后的电流和电压信号从时域转换为频域，S5、对转换后的频域信号进行分析，主要关注信号的能量分布和频谱特征，S6、根据频谱分析的结果，比较当前的频谱特征与正常情况下的基准频谱特征。通过在输电线路覆盖区域内选择多个测试点，并对电流和电压进行实时采集，该方法能够快速获取线路的工作状态信息，实现对输电线路的高效监测。
Description
技术领域
本发明涉及电网领域，具体为一种输电线路检测方法。
背景技术
输电线路作为电网的重要组成部分，其运行状态直接关系到电力系统的稳定性和可靠性。然而，由于输电线路长且覆盖范围广，往往受到多种因素的影响，如自然灾害、设备老化、人为破坏等，可能导致线路故障。因此，对输电线路进行实时监测和检测，及时发现并处理故障，是保障电网安全稳定运行的重要手段。
目前现有的输电线路检测方法大多通过人工巡视和故障报警来发现问题，然而，这些方法存在一定的局限性，如巡视周期长、故障报警不准确等。为此，提出一种输电线路检测方法，能够实时监测线路状态，及时发现和诊断故障，为电网的运行和维护提供有力支持。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种输电线路检测方法，解决了现有的输电线路检测方法具有一定的局限性的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种输电线路检测方法，包括以下方法步骤：
S1、在输电线路覆盖区域内选择多个测试点，且每个测试点设置的间距相同；
S2、在测试点的外侧安装多个相同规格的传感器，对输电线路上的电流和电压进行实时采集；
S3、对采集到的电流和电压信号进行预处理；
S4、将预处理后的电流和电压信号从时域转换为频域；
S5、对转换后的频域信号进行分析，主要关注信号的能量分布和频谱特征；
S6、根据频谱分析的结果，比较当前的频谱特征与正常情况下的基准频谱特征；
S7、根据检测到的异常情况，进行故障诊断和评估。
优选的，输电线路覆盖区域内选择多个测试点包括确定输电线路的覆盖区域，根据覆盖区域的长度和特点，确定测试点的数量和位置。
优选的，传感器包括非接触式电流传感器和电压传感器。
优选的，对信号进行预处理包括对采集到的原始信号进行滤波处理，以去除高频噪声和干扰，进行信号增益调整，以确保信号的适当幅度范围。
优选的，所述频域包括低频域、中频域和高频域，通过对不同频域信号的分析，可以识别出不同的故障类型和程度。
优选的，所述时域转换为频域公式为：
F(ω)＝∫[f(t)*e^(-jωt)]dt
其中，F(ω)表示信号在频率ω处的频谱成分，f(t)表示原始信号，e^(-jωt)是复指数函数。
优选的，所述分析包括频域信号的能量分布，确定各频段的能量占比，以及检测频谱特征，频谱峰值、频带宽度。
优选的，根据频谱分析的结果，比较当前的频谱特征与正常情况下的基准频谱特征，包括计算当前频谱特征与基准频谱特征的相似度，若相似度低于预设阈值，则认为输电线路存在异常。
优选的，根据检测到的异常情况，进行故障诊断和评估，包括确定故障的类型、位置和严重程度，生成相应的故障诊断报告和维修建议。
优选的，提供针对修复的具体建议包括更换损坏的零部件、修复电路或系统、重新配置软件。
本发明提供了一种输电线路检测方法。具备以下有益效果：
1、本发明通过在输电线路覆盖区域内选择多个测试点，并对电流和电压进行实时采集，该方法能够快速获取线路的工作状态信息，实现对输电线路的高效监测。
2、本发明通过预处理采集到的电流和电压信号，并将其转换为频域信号进行分析，可以更准确地识别出异常情况，通过比较当前频谱特征与基准频谱特征，可以精确定位故障位置并进行故障诊断和评估。
3、本发明通过实时监测输电线路的状态，并及时检测到任何异常情况。这有助于及早发现线路故障，并采取相应的维修和保护措施，从而减少停电时间和损失。
4、本发明通过传感器和信号处理技术，该方法可以实现对电流和电压信号的自动采集、处理和分析。这减少了人工干预的需求，提高了检测的自动化程度，减轻了操作负担。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例一：
本发明实施例提供一种输电线路检测方法，包括
以下步骤：
S1、在输电线路覆盖区域内选择多个测试点，测试点的选择需考虑输电线路的长度、覆盖区域的特点以及测试点的数量和位置。测试点的间距应保持相同，以确保监测的准确性和可比性，
通过设置相同的间距，可以确保在整个输电线路上均匀地获取电流和电压信号的样本。这样可以更全面地了解线路的状态，并及时发现任何异常情况或故障。此外，相同间距的测试点还便于进行后续数据分析和比较。因为测试点之间的间距相同，所以可以更容易地对监测数据进行比较和分析，以识别出任何异常或趋势变化。因此，选择相同间距的测试点是一种常用的方法，以确保监测结果的准确性、可比性和可靠性。
S2、在每个测试点的外侧安装传感器，用于实时采集输电线路上的电流和电压信号。传感器可以选择非接触式电流传感器和电压传感器，以确保准确测量线路的电气参数。
非接触式电流传感器通常使用磁场感应原理来测量电流，它们通过将传感器环绕在输电线路周围，利用线圈感应出产生的磁场，从而测量电流的强度。这种传感器无需直接接触导线，避免了对线路的干扰，并提供了准确的电流测量。电压传感器为电容式或电感式传感器。电容式传感器通过测量电容变化来检测电压。电感式传感器则利用电感元件感应线路上的磁场变化来测量电压。通过将这些传感器在输电线路附近进行安装，以获取准确的电压测量结果。
S3、对采集到的电流和电压信号进行预处理，包括滤波处理和信号增益调整。滤波处理用于去除信号中的高频噪声和干扰，而信号增益调整则用于确保信号幅度在适当的范围内，以便进行后续分析。
滤波处理用于去除信号中的高频噪声和干扰，以保留感兴趣的低频成分，信号增益调整用于确保信号的幅度在适当的范围内。有时候，传感器采集到的信号幅度可能过小或过大，不适合后续的分析和处理。通过增加或减小信号的增益，可以将信号幅度调整到合适的范围内，以便进行后续的数据分析和处理。
S4、将预处理后的电流和电压信号从时域转换为频域。时域信号转换为频域信号可以通过傅里叶变换等数学方法实现，以便更好地分析信号的频谱特征。
傅里叶变换是一种将信号从时域表示转换为频域表示的方法。它将信号分解成不同频率的正弦和余弦函数的叠加，得到信号在不同频率下的振幅和相位信息。傅里叶变换可以通过连续傅里叶变换或离散傅里叶变换来实现，具体选择取决于信号的连续性或离散性。通过将电流和电压信号进行傅里叶变换，可以得到信号在频域上的频谱信息。频谱表示了信号在不同频率下的能量分布情况，可以用于分析信号的频率成分、频率特征以及频率相关的问题。常见的频域分析方法包括功率谱密度分析、频谱图绘制、频率响应分析等。频域分析可以帮助我们了解信号的频率特征，这对于识别信号中的周期性变化、频率相关的故障或异常情况非常有帮助。
S5、对转换后的频域信号进行分析，主要关注信号的能量分布和频谱特征。通过分析频谱峰值、频带宽度等参数，可以识别出不同的故障类型和程度。
通过分析频谱峰值和频带宽度等参数，可以识别出不同的故障类型。不同的故障在频域上会产生特定的频率成分或频谱特征。通过与已知故障模式进行比较，可以识别出信号中的异常频率成分，从而判断故障类型
S6、根据频谱分析的结果，比较当前的频谱特征与正常情况下的基准频谱特征。通过计算相似度，可以判断输电线路是否存在异常情况。若相似度低于预设阈值，则认为输电线路存在异常。
通过比较频谱特征，可以快速识别出不同类型的故障。不同故障类型在频域上会产生不同的频率成分或频谱特征。通过计算相似度并与预设阈值进行比较，可以判断当前信号是否与已知故障类型相似，从而进行故障诊断和定位。
S7、根据检测到的异常情况，进行故障诊断和评估。这一步骤包括确定故障的类型、位置和严重程度，生成相应的故障诊断报告和维修建议。
根据频谱分析的结果和已知的故障模式，可以确定故障的类型。不同类型的故障在频域上会产生特定的频率成分或频谱特征。通过与已知故障模式进行比较，可以判断信号中的异常频率成分，从而确定故障的类型。
S8、提供针对修复的具体建议，包括更换损坏的零部件、修复电路或系统、重新配置软件等措施。这些建议有助于及时修复故障，恢复输电线路的正常运行，并根据故障诊断的结果和经验，建议制定相应的预防措施，以避免类似故障再次发生。这可能包括增强设备的维护、改进系统的设计、加强监测和检测等。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种输电线路检测方法，其特征在于，包括以下方法步骤：
S1、在输电线路覆盖区域内选择多个测试点，且每个测试点设置的间距相同；
S2、在测试点的外侧安装多个相同规格的传感器，对输电线路上的电流和电压进行实时采集；
S3、对采集到的电流和电压信号进行预处理；
S4、将预处理后的电流和电压信号从时域转换为频域；
S5、对转换后的频域信号进行分析，主要关注信号的能量分布和频谱特征；
S6、根据频谱分析的结果，比较当前的频谱特征与正常情况下的基准频谱特征；
S7、根据检测到的异常情况，进行故障诊断和评估。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，输电线路覆盖区域内选择多个测试点包括确定输电线路的覆盖区域，根据覆盖区域的长度和特点，确定测试点的数量和位置。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，传感器包括非接触式电流传感器和电压传感器。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，对信号进行预处理包括对采集到的原始信号进行滤波处理，以去除高频噪声和干扰，进行信号增益调整，以确保信号的适当幅度范围。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，所述频域包括低频域、中频域和高频域，通过对不同频域信号的分析，可以识别出不同的故障类型和程度。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，所述时域转换为频域公式为：
F(ω)＝∫[f(t)*e^(-jωt)]dt
其中，F(ω)表示信号在频率ω处的频谱成分，f(t)表示原始信号，e^(-jωt)是复指数函数。
7.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，所述分析包括频域信号的能量分布，确定各频段的能量占比，以及检测频谱特征，频谱峰值、频带宽度。
8.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，根据频谱分析的结果，比较当前的频谱特征与正常情况下的基准频谱特征，包括计算当前频谱特征与基准频谱特征的相似度，若相似度低于预设阈值，则认为输电线路存在异常。
9.根据权利要求1所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，根据检测到的异常情况，进行故障诊断和评估，包括确定故障的类型、位置和严重程度，生成相应的故障诊断报告和维修建议。
10.根据权利要求9所述的一种输电线路检测方法，其特征在于，提供针对修复的具体建议包括更换损坏的零部件、修复电路或系统、重新配置软件。
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