一种基于信号散度的配电线路故障检测方法与流程

本发明涉及电力检测，具体为一种基于信号散度的配电线路故障检测方法。

背景技术：

1、为了更好的将电能提供给各个用电用户,需要保证配电系统的安全可靠,而配申线缆作为重要的电能传输载体,其工作可靠性将影响整个配电系统和用电用户,提供连续可靠的电能是人们生产生活的重要保障。

2、为此，中国发明cn 117368647 a公布了一种基于信号散度的配电线路故障检测方法，所述配电线路故障检测方法根据末端电流进行长期故障检测,在末端电流未发现异常时,根据外部环境信息判断是否需要进一步进行分析判断,提高故障检测的效率；同时计算末端电流散度和末端电压散度,并根据三段进一步进行故障判断,能够及时发现不明显的异常状况,保证配电线路的工作安全可靠性，但该技术方案在检测配电线路信号离散度时，依靠的时电流和电压数据，但大部分配电线路安装在户外，户外配电线路中的电流电压数值通常会受到周围环境的温度湿度的影响，如果在计算信号散度不考虑温度和湿度因素时，则会导致检测结果出现偏差，降低结果的准确性，从而致使，配电线路的部分异常无法被发现。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于信号散度的配电线路故障检测方法，具备在计算最终电压数据离散值和最终电流数据离散值时，结合当前环境的温湿度修正系数，进而将温度和湿度对配电线路影响作为参考因素，从而提高最终最终电压数据离散值和最终电流数据离散值的精确性，避免计算信号散度不考虑温度和湿度因素，导致检测结果出现偏差，降低结果的准确性，致使配电线路的部分异常无法被发现等优点，解决了上述问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于信号散度的配电线路故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

5、s1、将配电线路分成若干端，且对每段配电线路按照相同的输电能力进行分段，并通过标签生成模块对每段线路生成唯一的数字标签，并固定在输电线缆的表面上；

6、s2、数据采集模块采集各段线路的实时电流、实时电压数据、实时温度数据以及实时湿度数据，且将每20个实时电流数据形成实时电流数据集，将每20个实时电压数据形成实时电压数据集，将每20个实时温度数据形成实时温度数据集，将每20个湿度数据形成实时湿度数据集，数据采集模块将形成的实时电流数据集、实时电压数据集、实时温度数据集以及实时湿度数据集通过网络发送至数据分析模块中；

7、s3、数据分析模块对实时电流数据集、实时电压数据集、实时温度数据集以及实时湿度数据集中的对应数据进行数据清洗，得出清洗后的实时电流数据sdl、清洗后的实时电压数据sdy、清洗后的实时温度数据swd以及清洗后的实时湿度数据ssd；

8、s4、数据分析模块根据清洗后的实时电流数据sdl、清洗后的实时电压数据sdy分别计算电流数据离散值dlls和电压数据离散值dyls，数据分析模块根据清洗后的实时温度数据swd以及清洗后的实时湿度数据ssd计算温湿度修正系数wsxz；

9、s5、数据分析模块将电流数据离散值dlls和电压数据离散值dyls分别与温湿度修正系数wsxz结合计算得出最终电流数据离散值dlz和最终电压数据离散值dyz，并将最终电流数据离散值dlz和最终电压数据离散值dyz分别与电流数据离散值阈值dlyz和电压数据离散值阈值dyyz对比，并判断输电线路是否出现异常，当输电线路出现异常时，将异常信号发送至结果输出模块；

10、s6、结果输出模块接收到异常信号时，在其显示端显示异常数值。

11、优选的，所述数字标签表达式为anbn，an表示该线缆所处的街道或区域编号，bn表示该线缆为该线路中的段数编号，且街道、区域编号和段数编号为运维人员对其赋予编号，且各个编号唯一不重复。

12、优选的，所述清洗后的实时电流数据sdl计算表达式如下：

13、

14、公式中，dl表示实时电流数据集中的实时电流数据，20表示实时电流数据集有20个实时电流数据，dl20表示实时电流数据集中的第20个实时电流数据点，表示实时电流数据集的平均值，i＝1表示求和时，采用实时电流数据集中的第一个实时电流数据为起始位置。

15、优选的，所述清洗后的实时电压数据sdy计算表达式如下：

16、

17、公式中，dy表示实时电流数据集中的实时电压数据，20表示实时电压数据集有20个实时电压数据，dy20表示实时电压数据集中的第20个实时电压数据点，表示实时电压数据集的平均值，i＝1表示求和时，采用实时电压数据集中的第一个实时电压数据为起始位置。

18、优选的，所述清洗后的实时温度数据swd计算表达式如下：

19、

20、公式中，wd表示实时温度数据集中的实时温度数据，20表示实时温度数据集有20个实时温度数据，wd20表示实时温度数据集中的第20个实时温度数据点，表示实时温度数据集的平均值，i＝1表示求和时，采用实时温度数据集中的第一个实时温度数据为起始位置。

21、优选的，所述清洗后的实时湿度数据ssd计算表达式如下；

22、

23、公式中，sd表示实时湿度数据集中的实时湿度数据，20表示实时湿度数据集有20个实时湿度数据，sd20表示实时湿度数据集中的第20个实时湿度数据点，表示实时湿度数据集的平均值，i＝1表示求和时，采用实时湿度数据集中的第一个实时湿度数据为起始位置。

24、优选的，所述数据分析模块将计算得出的清洗后的实时电流数据sdl或清洗后的实时电压数据sdy或清洗后的实时温度数据swd或清洗后的实时湿度数据ssd临时存储在其内部的存储介质当中，等待进一步计算。

25、优选的，所述温湿度修正系数wsxz获取步骤如下：

26、步骤1、计算温度系数，温度系数算法公式如下：

27、wxs＝ckdz(1+α(swd-ckwd))

28、公式中，wxs表示温度系数，ckwd表示参考温度，ckdz参考温度下的电缆的电阻值，α表示电缆材料的温度系数，该数值与电缆材料相关；

29、步骤2、计算湿度系数，湿度系数算法公式如下：

30、sxs＝dr(1+β*drs)

31、公式中，sxs表示湿度系数，dr表示电缆在干燥情况下的电容值，β表示电缆材料的湿度系数，drs表示实时湿度数据ssd数值时电缆的电容值；

32、步骤三根据温度系数和湿度系数计算温湿度修正系数wsxz，温湿度修正系数wsxz算法公式如下：

33、wsxz＝wxs*sxs

34、公式中，wxs*sxs表示温度和湿度对电缆电流和电压的总和影响，作为温湿度修正系数。

35、优选的，所述最终电流数据离散值dlz计算表达式如下：

36、

37、公式中，表示电流数据离散值dlls，3表示每3个连续的清洗后的实时电流数据sdl为一组，计算电流数据离散值，表示3个连续的清洗后的实时电流数据sdl的平均值，sdl3表示第三个清洗后的实时电流数据sdl数值；

38、所述最终电压数据离散值dyz计算表达式如下；

39、

40、公式中，表示电压数据离散值dyls，3表示每3个连续的清洗后的实时电呀数据sdy为一组，计算电压数据离散值，表示3个连续的清洗后的实时电压数据sdy的平均值，sdy3表示第三个清洗后的实时电压数据sdy数值。

41、优选的，所述数据分析模块将计算得出的最终电流数据离散值dlz与电流数据离散值阈值dlyz对比，当最终电流数据离散值dlz超出电流数据离散值阈值dlyz范围时，判定电流数据离散值异常；

42、所述数据分析模块将计算得出的最终电压数据离散值dyz与电压数据离散值阈值dyyz对比，当最终电压数据离散值dyz超出电压数据离散值阈值dyyz范围时，判定电压数据离散值异常。

43、与现有技术相比，本发明提供了一种基于信号散度的配电线路故障检测方法，具备以下有益效果：

44、本发明通过在计算最终电压数据离散值和最终电流数据离散值时，结合当前环境的温湿度修正系数，进而将温度和湿度对配电线路影响作为参考因素，从而提高最终最终电压数据离散值和最终电流数据离散值的精确性，避免计算信号散度不考虑温度和湿度因素，导致检测结果出现偏差，降低结果的准确性，致使配电线路的部分异常无法被发现。