(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211330467.3 (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 山东科华电力技 术有限公司 地址 250101 山东省济南市高新区舜华路 2000号舜泰广场1 1号楼3-1002-2 (72)发明人 刘杨涛　衣兰晓　赵凯　李洪磊　 刘孟伟　季磊　孙媛媛　薛欣科　 朱文　 (74)专利代理 机构 济南光启专利代理事务所 (普通合伙) 37292 专利代理师 宁初明 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) G06K 9/00(2022.01) G06K 9/62(2022.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于高压电缆的局部放电实时监测系 统 (57)摘要 本发明涉及放电实时监测技术领域， 具体涉 及一种基于高压电缆的局部放电实时监测系统。 该系统包括数据采集模块用于采集高压电缆的 电缆信号； 对电缆信号进行分解， 得到至少两个 分量； 分量放大模块用于对分量放大； 对放大后 的分量分类， 得到两个类别； 分量缩小模块用于 区分出高频和低频分量类别， 对分量类别进行筛 选； 对每个分量缩小； 判断模块用于基于缩小后 的分量重构电缆信号， 将重构后电缆信号的特征 图输入训练好的神经网络得到放电图像和局部 放电标签， 当局部放电标签为一时， 发生局部放 电。 本发明实现对电缆信号的重构， 完成了噪声 信号的筛除， 并对局部放电处的实时监测定位。 权利要求书4页 说明书13页 附图1页 CN 115389888 A 2022.11.25 CN 115389888 A 1.一种基于高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特 征在于， 该系统包括以下模块： 数据采集模块， 用于采集高压电缆的电缆信号； 对电缆信号进行至少两次分解， 得到至 少两个分量； 分量放大模块， 用于根据采集电缆信号的频率、 分量中的频率计算每个分量的放大因 子， 根据放大 因子对分量进行放大； 根据不同分量在同一时刻的瞬时频率和瞬时幅值， 计算 放大后的两个分量的信号特征相似度； 基于两个分量对应的信号特征相似度得到聚类度量 距离； 基于聚类度量距离对分量进行分类， 得到 两个类别； 分量缩小模块， 用于分别根据类别 中分量的放大因子计算每个类别的分布关系； 比较 分布关系的大小从两个类别中区分出高频分量类别和 低频分量类别； 分别根据高频分量类 别和低频分量类别内分量的放大因子， 获取高频判断阈值和低频判断阈值， 基于高频判断 阈值和低频判断阈值对高频分量类别和低频分量类别进行筛选； 根据电缆信号的频率、 高 频分量类别和低频分量类别内分量的频率对每 个分量进行缩小； 判断模块， 用于基于缩小后的分量重构电缆信号， 将重构后电缆信号的特征图输入训 练好的神经网络得到放电图像和对应的局部放电标签， 当局部放电标签为一时， 发生局部 放电。 2.根据权利要求1所述的一种基于 高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特征在于， 所 述对电缆信号进行至少两次分解， 得到 至少两个分量， 包括： 利用小波包变换对所述电缆信号进行分解， 得到两个第一分量， 所述第一分量包括第 一高频分量和 第一低频分量； 对所述第一高频分量进 行分解， 得到两个第二分量， 所述第二 分量包括第二高频分量和第二低频分量； 对所述第一低频分量进行分解， 得到两个第三分 量， 所述第三分量包括第三高频分量和第三低频分量； 分别对第二高频分量、 第二低频分 量、 第三高频分量和第三低频分量进行分解， 得到两个第四分量、 两个第 五分量、 两个第六 分量和两个第七分量， 每次分解均得到 两个分量。 3.根据权利要求1所述的一种基于 高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特征在于， 所 述根据采集电缆信号的频率、 分量中的频率计算每 个分量的放大因子， 包括： 每次分解得到的两个分量 一个为高频分量、 一个为低频分量； 所述高频分量的放大因子的计算公式为： 其中， 为第i个高频分量的放大因子； 为自然常数； 为第i个高频分量中的频率 最大值； 为第i个高频分量中的频率均值； 为电缆信号中频率最大值； 为电缆信号中 频率均值； 所述低频分量的放大因子的计算公式为： 其中， 为第j个低频分量的放大因子； 为第j个低频分量中的频率最小值； 为第j权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115389888 A 2个低频分量中的频率均值； 为电缆信号中频率 最小值。 4.根据权利要求1所述的一种基于 高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特征在于， 所 述根据放大因子对分量进行放大， 包括： 所述放大因子和所述分量相乘得到放大后的分量。 5.根据权利要求1所述的一种基于 高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特征在于， 所 述根据不同分量在同一时刻的瞬时频率和瞬时幅值， 计算放大后的两个分量的信号特征相 似度， 包括： 所述信号特 征相似度的计算公式为： 其中， 为所述信号特征相似度； 为频率权重； 为幅值权重； 为频率分布相似 性； 为幅值分布相似性； 所述频率分布相似性的计算公式为： 其中， 为频率分布相似性； 为放大后的任 意分量a在 t时刻的瞬时频率； 为除分 量a外其他放大后的任意分量b在t时刻的瞬时频率； 为分量的长度； 幅值分布相似性的计算公式为： 其中， 为幅值分布相似性； 为放大后的任意分量a在t时刻的瞬时幅值； 为除 分量a外其 他放大后的任意分量b在t时刻的瞬时幅值。 6.根据权利要求1所述的一种基于 高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特征在于， 所 述基于两个分量对应的信号特 征相似度得到聚类度量距离， 包括： 一减所述信号特 征相似度得到聚类度量距离 。 7.根据权利要求1所述的一种基于 高压电缆的局部放电实时监测系统， 其特征在于， 所 述分别根据类别中分量的放大因子计算每 个类别的分布关系， 包括： 至少两次分解得到 至少两个分量均为高频分量或者低频分量； 计算每个类别中分量的放大因子与高频分量的分布关系作为第 一分布关系， 计算每个 类别中分量的放大因子与低频分量的分布关系作为第二分布关系； 所述第一分布关系的计算公式为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115389888 A 3