本申請公開了一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法及裝置，用以解決現(xiàn)有的電纜缺陷定位方法，定位缺陷的準(zhǔn)確率低且無法同時(shí)定位電纜多段缺陷的技術(shù)問題。方法包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備接收來自矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的有關(guān)目標(biāo)電纜的阻抗譜測試結(jié)果，所述測試結(jié)果是所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基于預(yù)設(shè)測試頻率范圍而對目標(biāo)電纜的阻抗譜進(jìn)行測試而得到的；基于接收到的阻抗譜，通過預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)；根據(jù)定位函數(shù)確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，以確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷。本申請通過上述方法實(shí)現(xiàn)了對電纜多段缺陷都能進(jìn)行精確定位，使得電力檢修人員能夠根據(jù)對目標(biāo)電纜多段缺陷位置及時(shí)進(jìn)行更換或維修，保證了電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法及裝置
本申請涉及電力系統(tǒng)
，尤其涉及一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法及裝置。
技術(shù)介紹
配網(wǎng)電纜的正常運(yùn)行關(guān)系著工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及家庭用電的安全進(jìn)行。現(xiàn)有的配網(wǎng)電纜一般采用交聯(lián)聚乙烯電纜，但是由于早期配網(wǎng)電纜安裝質(zhì)量管控不足、運(yùn)行通道環(huán)境惡劣、運(yùn)檢技術(shù)手段單一，大部分常年運(yùn)行的配網(wǎng)電纜已出現(xiàn)不同程度的絕緣老化現(xiàn)象，對配網(wǎng)電纜的正常運(yùn)行造成了極大的隱患。近年來，部分國內(nèi)外學(xué)者開始利用基于頻域反射法的電纜寬頻阻抗譜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電纜老化及故障的檢出及診斷。但是，這種電纜缺陷定位方法在存在干擾點(diǎn)時(shí)容易造成定位精度差的問題，并且，現(xiàn)有的定位方法也無法同時(shí)定位多段缺陷，十分不利于在實(shí)際環(huán)境中的運(yùn)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請實(shí)施例提供了一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法及裝置，用以解決現(xiàn)有的電纜缺陷定位方法，定位缺陷的準(zhǔn)確率低且無法同時(shí)定位電纜多段缺陷的技術(shù)問題。一方面，本申請實(shí)施例提供了一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，方法包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備接收來自矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的有關(guān)目標(biāo)電纜的阻抗譜測試結(jié)果；測試結(jié)果是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基于預(yù)設(shè)測試頻率范圍而對目標(biāo)電纜的阻抗譜進(jìn)行測試而得到的；其中，阻抗譜用于指示目標(biāo)電纜的阻抗與測試頻率之間的對應(yīng)關(guān)系；基于接收到的來自矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的阻抗譜，通過預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)；根據(jù)定位函數(shù)確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，并在定位曲線中，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷。本申請實(shí)施例對電纜多段缺陷進(jìn)行定位，首先利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在預(yù)設(shè)測試頻率下對目標(biāo)電纜的阻抗譜進(jìn)行測試并將結(jié)果發(fā)送給計(jì)算機(jī)設(shè)備，計(jì)算機(jī)設(shè)備利用切比雪夫窗函數(shù)對接收到的阻抗譜進(jìn)行處理，得出目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)，然后根據(jù)定位函數(shù)確定定位曲線，從定位曲線中分析出電纜缺陷的具體位置。通過切比雪夫窗函數(shù)來處理電纜的阻抗幅值譜，從而得出定位曲線的方法，彌補(bǔ)了以往利用頻域反射法定位電纜多段缺陷時(shí)，由于信號的多次折反射帶來的干擾點(diǎn)影響定位的問題，實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)電纜上的多段缺陷進(jìn)行定位，同時(shí)保證了定位結(jié)果的準(zhǔn)確性。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)之前，方法還包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備確定目標(biāo)電纜的長度；基于目標(biāo)電纜的長度以及預(yù)設(shè)測試頻率范圍，確定預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的對應(yīng)參數(shù)；其中，預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的對應(yīng)參數(shù)至少包括以下任一項(xiàng)或者多項(xiàng)：預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)對應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)、預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)對應(yīng)的主瓣峰值與旁瓣峰值之比；根據(jù)預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的對應(yīng)參數(shù)，確定預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的方程式。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)，具體包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備確定阻抗譜的相關(guān)參數(shù)；將阻抗譜的相關(guān)參數(shù)與預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的方程式進(jìn)行相乘運(yùn)算，以得到目標(biāo)電纜對應(yīng)的復(fù)合函數(shù)；對目標(biāo)電纜對應(yīng)的復(fù)合函數(shù)進(jìn)行離散傅里葉變換，得到目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，阻抗譜的相關(guān)參數(shù)至少包括以下任意一項(xiàng)或者多項(xiàng)：阻抗譜的實(shí)部、阻抗譜的虛部、阻抗譜的幅值以及阻抗譜的相位。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)定位函數(shù)確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，具體包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備根據(jù)目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線圖，以在定位曲線圖中確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線；其中，定位曲線圖的橫軸代表首端距離，縱軸代表幅值；首端距離用于指示目標(biāo)電纜上的任一點(diǎn)與目標(biāo)電纜的任意一個(gè)端點(diǎn)之間的距離；幅值用于指示目標(biāo)電纜的阻抗譜對應(yīng)的歸一化幅值。通過定位函數(shù)來確定定位曲線圖，并將定位曲線圖作為工具，能夠更方便的在定位曲線中確定目標(biāo)電纜的故障缺陷位置。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，在定位曲線中，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷，具體包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備在定位曲線圖中，確定若干峰值點(diǎn)；其中，若干峰值點(diǎn)用于指示定位曲線中若干峰值分別對應(yīng)的首端距離；基于若干峰值點(diǎn)，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的兩個(gè)端點(diǎn)位置以及目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷位置。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，在計(jì)算機(jī)設(shè)備在定位曲線圖中，確定若干峰值點(diǎn)之后，方法還包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備在若干峰值點(diǎn)中，確定第一峰值點(diǎn)及第二峰值點(diǎn)；其中，第一峰值點(diǎn)為若干峰值點(diǎn)中對應(yīng)的首端距離最小的峰值點(diǎn)；第二峰值點(diǎn)為若干峰值點(diǎn)中對應(yīng)的首端距離最大的峰值點(diǎn)；在定位曲線圖中，基于第一峰值點(diǎn)，確定目標(biāo)電纜的第一端點(diǎn)位置；以及基于第二峰值點(diǎn)，確定目標(biāo)電纜的第二端點(diǎn)位置。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，在確定第一峰值點(diǎn)及第二峰值點(diǎn)之后，方法還包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備確定存在于第一峰值點(diǎn)與第二峰值點(diǎn)之間的若干峰值點(diǎn)；并基于存在于第一峰值點(diǎn)與第二峰值點(diǎn)之間的若干峰值點(diǎn)，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷位置。在本申請的一種實(shí)現(xiàn)方式中，在確定第一峰值點(diǎn)及第二峰值點(diǎn)之后，方法還包括：計(jì)算機(jī)設(shè)備確定第一峰值點(diǎn)與第二峰值點(diǎn)之間，不存在峰值點(diǎn)；計(jì)算機(jī)設(shè)備確定目標(biāo)電纜不存在缺陷。另一方面，本申請實(shí)施例還提供了一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位裝置，包括：接收模塊，用于接收來自矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的有關(guān)目標(biāo)電纜的阻抗譜測試結(jié)果，測試結(jié)果是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基于預(yù)設(shè)測試頻率范圍而對目標(biāo)電纜的阻抗譜進(jìn)行測試而得到的；其中，阻抗譜用于指示目標(biāo)電纜的阻抗與測試頻率之間的對應(yīng)關(guān)系；確定模塊，用于基于接收到的來自所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的阻抗譜，通過預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)；確定模塊，還用于根據(jù)定位函數(shù)確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，并在定位曲線中，確定目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1為本申請實(shí)施例提供的一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法流程圖；圖2為本申請實(shí)施例提供的四種窗函數(shù)的時(shí)域波形及頻域波形的比較圖；圖3為本申請實(shí)施例提供的一種仿真電纜對應(yīng)的未加窗定位曲線圖；圖4為本申請實(shí)施例提供的一種仿真電纜對應(yīng)的加窗定位曲線對比圖；圖5為本申請實(shí)施例提供的一種測試電纜的定位曲線圖；圖6為本申請實(shí)施例提供的一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本申請具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本申請技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，電纜線路在電力的傳輸與配送系統(tǒng)中占據(jù)了越來越大的比重，電纜的正常運(yùn)行直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電的安全性。電力電纜絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括導(dǎo)體，絕緣，半導(dǎo)電屏蔽，外屏蔽和護(hù)套等。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜是當(dāng)前國內(nèi)使用最廣泛的電纜類型。到目前為止，國網(wǎng)公司在運(yùn)配網(wǎng)電纜線路長度已逾55萬公里，城市電纜化率已達(dá)57.1％，部分發(fā)達(dá)城市配電網(wǎng)中運(yùn)行年限逾15年配網(wǎng)電纜已占25％以上本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，其特征在于，所述方法包括：/n計(jì)算機(jī)設(shè)備接收來自矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的有關(guān)目標(biāo)電纜的阻抗譜測試結(jié)果，所述測試結(jié)果是所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基于預(yù)設(shè)測試頻率范圍而對目標(biāo)電纜的阻抗譜進(jìn)行測試而得到的；其中，所述阻抗譜用于指示所述目標(biāo)電纜的阻抗與測試頻率之間的對應(yīng)關(guān)系；/n基于接收到的來自所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的阻抗譜，通過預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)，確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)；/n根據(jù)所述定位函數(shù)確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，并在所述定位曲線中，確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，其特征在于，所述方法包括：
計(jì)算機(jī)設(shè)備接收來自矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的有關(guān)目標(biāo)電纜的阻抗譜測試結(jié)果，所述測試結(jié)果是所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基于預(yù)設(shè)測試頻率范圍而對目標(biāo)電纜的阻抗譜進(jìn)行測試而得到的；其中，所述阻抗譜用于指示所述目標(biāo)電纜的阻抗與測試頻率之間的對應(yīng)關(guān)系；
基于接收到的來自所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的阻抗譜，通過預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)，確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)；
根據(jù)所述定位函數(shù)確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，并在所述定位曲線中，確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的多段缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，其特征在于，在確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)之前，所述方法還包括：
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備確定所述目標(biāo)電纜的長度；
基于所述目標(biāo)電纜的長度以及所述預(yù)設(shè)測試頻率范圍，確定所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的對應(yīng)參數(shù)；其中，所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的對應(yīng)參數(shù)至少包括以下任意一項(xiàng)或者多項(xiàng)：所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)對應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)、所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)對應(yīng)的主瓣峰值與旁瓣峰值之比；
根據(jù)所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的對應(yīng)參數(shù)，確定所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的方程式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，其特征在于，確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)，具體包括：
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備確定所述阻抗譜的相關(guān)參數(shù)；
將所述阻抗譜的相關(guān)參數(shù)與所述預(yù)設(shè)切比雪夫窗函數(shù)的方程式進(jìn)行相乘運(yùn)算，以得到目標(biāo)電纜對應(yīng)的復(fù)合函數(shù)；
對所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的復(fù)合函數(shù)進(jìn)行離散傅里葉變換，得到所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，其特征在于，所述阻抗譜的相關(guān)參數(shù)至少包括以下任意一項(xiàng)或者多項(xiàng)：所述阻抗譜的實(shí)部、所述阻抗譜的虛部、所述阻抗譜的幅值以及所述阻抗譜的相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于切比雪夫窗的電纜多段缺陷定位方法，其特征在于，所述根據(jù)所述定位函數(shù)確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線，具體包括：
所述計(jì)算機(jī)設(shè)備根據(jù)所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位函數(shù)，確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線圖，以在所述定位曲線圖中確定所述目標(biāo)電纜對應(yīng)的定位曲線；其中，所述定位曲線圖的橫軸代表首端距離，縱軸代表幅值；
所述首端距離用于指示所述目標(biāo)電纜上的任一點(diǎn)與所述目標(biāo)電纜的任意一個(gè)端點(diǎn)之間的距離；所述幅值用于指...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：穆海寶，張浩天，張大寧，張冠軍，
申請(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61
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