本技術(shù)涉及行波測(cè)距，具體涉及一種電力電纜行波測(cè)距方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

1、在智能電網(wǎng)建設(shè)中，電力電纜與先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，提高了電力系統(tǒng)的管理和調(diào)度能力。國(guó)家電網(wǎng)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，通過(guò)不斷引進(jìn)新技術(shù)和設(shè)備，提升了電力電纜的性能和可靠性。

2、行波測(cè)距是一種電力電纜的故障定位方法，能夠快速地定位出電纜的故障位置，有助于電力系統(tǒng)的快速維修。其通過(guò)向電纜輸入行波，當(dāng)行波在電纜中遇到故障位置時(shí)，由于故障位置的阻抗大于正常位置，因此在故障位置會(huì)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行反射并產(chǎn)生反射波。通過(guò)在脈沖信號(hào)輸入位置收集反射波，并計(jì)算發(fā)射行波和接收反射波的時(shí)間差，就可以計(jì)算出故障位置到行波輸入位置的距離，進(jìn)而完成故障定位。

3、雖然行波測(cè)距在獲得反射波以后就能準(zhǔn)確地測(cè)量出故障位置，但是在電纜中始終存在著各種干擾信號(hào)。如未故障雷擊、山火和小故障角等非常規(guī)故障會(huì)在電纜內(nèi)部產(chǎn)生干擾信號(hào)，干擾信號(hào)會(huì)影響反射波的識(shí)別，導(dǎo)致反射波識(shí)別錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致故障位置測(cè)量不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)的目的在于提供一種電力電纜行波測(cè)距方法、系統(tǒng)及裝置，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電力電纜行波測(cè)距方法，該方法包括以下步驟：

3、在電纜不同位置設(shè)置的測(cè)距點(diǎn)處，通過(guò)行波測(cè)距儀發(fā)射脈沖信號(hào)獲取反射后的行波接收信號(hào)；

4、通過(guò)對(duì)行波接收信號(hào)進(jìn)行分段分析，篩選掉部分信號(hào)，具體為：

5、a1，將行波接收信號(hào)劃分為若干個(gè)信號(hào)段，并從中篩選出疑似反射信號(hào)；

6、a2，利用疑似反射信號(hào)中所有元素的絕對(duì)值中的最大值所在時(shí)刻，獲取疑似反射信號(hào)在電纜上的位置；分別從所有測(cè)距點(diǎn)中篩選出距離位置最近的疑似反射信號(hào)并劃分為同一類；

7、a3，對(duì)每類信號(hào)中的每個(gè)疑似反射信號(hào)按照若干個(gè)頻率范圍進(jìn)行劃分，得到若干個(gè)頻率段信號(hào)；獲取每個(gè)頻率段信號(hào)的能量幅值；

8、a4，對(duì)同一類疑似反射信號(hào)在線纜上的位置的平均水平確定該類信號(hào)的故障位置；對(duì)于任一類信號(hào)中的任一疑似反射信號(hào)，將其所在測(cè)距點(diǎn)與其所在類信號(hào)的故障位置之間的距離，確定任一類信號(hào)中的任一疑似反射信號(hào)的傳播路徑長(zhǎng)度；

9、a5，對(duì)于每類信號(hào)的任一疑似反射信號(hào)中，所有頻率段信號(hào)的能量幅值，按照其對(duì)應(yīng)的傳播路徑長(zhǎng)度進(jìn)行排序，通過(guò)其在不同頻率范圍下的能量幅值以及傳播路徑長(zhǎng)度的變化速率，計(jì)算任一疑似反射信號(hào)在任一頻率范圍中的衰減斜率，利用衰減斜率從疑似反射信號(hào)中篩除掉部分類信號(hào)；

10、通過(guò)篩除后剩余的所有類信號(hào)中每個(gè)疑似反射信號(hào)的衰減斜率分布，確定電纜的行波故障測(cè)距結(jié)果。

11、優(yōu)選地，所述疑似反射信號(hào)通過(guò)行波接收信號(hào)中所有信號(hào)段的信號(hào)能量的大小篩選得到。

12、優(yōu)選地，所述信號(hào)能量為其所在信號(hào)段中所有元素的絕對(duì)值的平均值。

13、優(yōu)選地，所述疑似反射信號(hào)在電纜上的位置的獲取方法為：

14、獲取所述最大值所在時(shí)刻與其所屬疑似反射信號(hào)所在測(cè)距點(diǎn)之間的距離，記為行波傳輸距離；

15、利用所述距離以及所屬疑似反射信號(hào)所在測(cè)距點(diǎn)在電纜上的位置，確定疑似反射信號(hào)在電纜上的位置。

16、優(yōu)選地，所述劃分為同一類的方法為：對(duì)于第1個(gè)測(cè)距點(diǎn)中的任一疑似反射信號(hào)，分別從其他所有測(cè)距點(diǎn)中，選擇距離所述任一疑似反射信號(hào)最近的疑似反射信號(hào)，記為所述任一疑似反射信號(hào)的同類信號(hào)。

17、優(yōu)選地，所述能量幅值為其對(duì)應(yīng)頻率段信號(hào)中所有元素的絕對(duì)值的平均值。

18、優(yōu)選地，所述通過(guò)其在不同頻率范圍下的能量幅值以及傳播路徑長(zhǎng)度的變化速率，計(jì)算任一疑似反射信號(hào)在任一頻率范圍中的衰減斜率，利用衰減斜率從疑似反射信號(hào)中篩除掉部分干擾信號(hào)，包括：

19、對(duì)于第u類信號(hào)中第v個(gè)疑似反射信號(hào)在第e個(gè)頻率范圍中的衰減斜率，表達(dá)式為：；式中，是第v個(gè)疑似反射信號(hào)在第e個(gè)頻率范圍中的衰減斜率，、分別是第v+1、v個(gè)疑似反射信號(hào)在第e個(gè)頻率范圍中的能量幅值，、分別是第v+1、v個(gè)疑似反射信號(hào)的傳播路徑長(zhǎng)度；當(dāng)與相等，令等于0；

20、當(dāng)?shù)趗類信號(hào)中存在大于0的衰減斜率，則將第u類信號(hào)篩除。

21、優(yōu)選地，所述通過(guò)篩除后剩余的所有類信號(hào)中每個(gè)疑似反射信號(hào)的衰減斜率分布，確定電纜的行波故障測(cè)距結(jié)果，包括：

22、當(dāng)篩除后沒(méi)有剩余的類信號(hào)，則重新采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

23、當(dāng)篩除后只有一類信號(hào)，則將該類信號(hào)在電纜上的故障位置作為行波故障測(cè)距結(jié)果；

24、否則，對(duì)于篩除后的所有類信號(hào)中的每個(gè)疑似反射信號(hào)，計(jì)算每個(gè)疑似反射信號(hào)的所有衰減斜率的混亂程度；將最大的混亂程度對(duì)應(yīng)疑似反射信號(hào)所在類信號(hào)在電纜上的故障位置，作為電纜的行波故障測(cè)距結(jié)果。

25、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電力電纜行波測(cè)距系統(tǒng)，所述測(cè)距系統(tǒng)包括：

26、行波數(shù)據(jù)獲取模塊，用于在電纜不同位置設(shè)置的測(cè)距點(diǎn)處，通過(guò)行波測(cè)距儀發(fā)射脈沖信號(hào)獲取反射后的行波接收信號(hào)；

27、行波識(shí)別模塊，用于通過(guò)對(duì)行波接收信號(hào)進(jìn)行分段分析，篩選掉部分信號(hào)，具體為：

28、a1，將行波接收信號(hào)劃分為若干個(gè)信號(hào)段，并從中篩選出疑似反射信號(hào)；

29、a2，利用疑似反射信號(hào)中所有元素的絕對(duì)值中的最大值所在時(shí)刻，獲取疑似反射信號(hào)在電纜上的位置；分別從所有測(cè)距點(diǎn)中篩選出距離位置最近的疑似反射信號(hào)并劃分為同一類；

30、a3，對(duì)每類信號(hào)中的每個(gè)疑似反射信號(hào)按照若干個(gè)頻率范圍進(jìn)行劃分，得到若干個(gè)頻率段信號(hào)；獲取每個(gè)頻率段信號(hào)的能量幅值；

31、a4，對(duì)同一類疑似反射信號(hào)在線纜上的位置的平均水平確定該類信號(hào)的故障位置；對(duì)于任一類信號(hào)中的任一疑似反射信號(hào)，將其所在測(cè)距點(diǎn)與其所在類信號(hào)的故障位置之間的距離，確定任一類信號(hào)中的任一疑似反射信號(hào)的傳播路徑長(zhǎng)度；

32、a5，對(duì)于每類信號(hào)的任一疑似反射信號(hào)中，所有頻率段信號(hào)的能量幅值，按照其對(duì)應(yīng)的傳播路徑長(zhǎng)度進(jìn)行排序，通過(guò)其在不同頻率范圍下的能量幅值以及傳播路徑長(zhǎng)度的變化速率，計(jì)算任一疑似反射信號(hào)在任一頻率范圍中的衰減斜率，利用衰減斜率從疑似反射信號(hào)中篩除掉部分類信號(hào)；

33、行波定位模塊，用于通過(guò)篩除后剩余的所有類信號(hào)中每個(gè)疑似反射信號(hào)的衰減斜率分布，確定電纜的行波故障測(cè)距結(jié)果。

34、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種電力電纜行波測(cè)距裝置，所述裝置包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述一種電力電纜行波測(cè)距方法的步驟。

35、由以上實(shí)施例可見(jiàn)，本技術(shù)實(shí)施例提供的一種電力電纜行波測(cè)距方法、系統(tǒng)及裝置，至少具有如下有益效果：

36、在電纜行波測(cè)距時(shí)，存在著非常規(guī)故障導(dǎo)致的干擾信號(hào)，容易導(dǎo)致電纜故障定位出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)此，本技術(shù)在電纜不同位置設(shè)置測(cè)距點(diǎn)，通過(guò)行波測(cè)距儀獲得行波接收信號(hào)；通過(guò)反射信號(hào)的波形特點(diǎn)，對(duì)行波接收信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到疑似反射信號(hào)，并將疑似反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的電纜位置在電纜上進(jìn)行標(biāo)記，并將標(biāo)記位置相近的疑似反射信號(hào)劃為同一類。對(duì)同一類的疑似反射信號(hào)，對(duì)其標(biāo)記位置求均值作為同一類疑似反射信號(hào)的故障位置，以消除測(cè)量誤差，并求得疑似反射信號(hào)到故障位置的傳播路徑長(zhǎng)度。進(jìn)一步，對(duì)同一類的疑似反射信號(hào)進(jìn)行頻域特征提取，得到能量幅值，表征不同疑似反射信號(hào)在不同頻域下的能量大小，用以進(jìn)一步觀察疑似反射信號(hào)的能量衰減特點(diǎn)；然后對(duì)同一類的疑似反射信號(hào)，通過(guò)能量幅值和傳播路徑長(zhǎng)度，計(jì)算衰減斜率，觀察同一類的疑似反射信號(hào)的能量衰減特點(diǎn)是否符合反射信號(hào)的能量衰減特點(diǎn)，初步篩除掉部分干擾信號(hào)。最后，通過(guò)衰減斜率對(duì)同一類的疑似反射信號(hào)計(jì)算衰減強(qiáng)度特征，表征信號(hào)反射位置的阻抗大小，篩選出阻抗最大的反射位置作為最終的故障位置，完成行波測(cè)距。由于本實(shí)施例根據(jù)反射信號(hào)的頻域衰減特征對(duì)反射信號(hào)和干擾信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，能夠有效避免干擾信號(hào)對(duì)電纜故障定位的影響，提高行波測(cè)距的準(zhǔn)確性。