[发明专利]采用加窗傅里叶变换的配电电缆缺陷的定位算法

说明书

本发明提供采用加窗傅里叶变换的配电电缆缺陷的定位算法，包括如下步骤：步骤1，测试电缆数据；步骤2，电缆首端输入阻抗谱来定位电缆局部缺陷/中间接头。本发明的有益效果是：应用加窗傅里叶变换、分析比较不同窗函数性能、选取最优窗函数来提高对电缆局部缺陷/中间接头的识别灵敏度和定位精度。

技术领域

本发明涉及定位配电电缆局部缺陷/中间接头缺陷的领域，更具体地说涉及一种采用加窗傅里叶变换的配电电缆缺陷的定位算法。

背景技术

为了保障配电电缆安全运行、提高配电电缆的供电可靠性，需对配电电缆进行定期检测，根据被测电缆绝缘状态，对其制定相应的现场处理方案。针对电缆受潮严重程度诊断，常用的测试诊断方法有：绝缘电阻测试法和介质损耗因数测试法。虽然上述三种方法能对电缆局部受潮缺陷进行诊断，但这三种方法均属于整体性绝缘评估方法，只能对电缆整体绝缘性能进行诊断，无法对电缆局部受潮缺陷进行准确定位。

然而，在实际现场测试中，如果能够快速精确地确定电缆局部受潮缺陷所在位置处的话，这将大大提高现场检修效率、节约检修成本。实际现场中常用的电缆定位检测方法，有局部放电法(partial discharge，PD)、时域反射法(time domain reflectometry，TDR)、频域反射法。

虽然现有技术中在电缆局部缺陷定位技术上进行了大量的相关研究，并且基于FDR 法将传统的电缆定位技术进行改进，推动了电缆局部缺陷定位技术的进一步发展，但现阶段国内外还未在配电电缆本体与中间接头受潮缺陷定位及诊断方面开展研究。针对配电电缆线路受潮缺陷定位诊断方面，需解决的关键问题如下：

目前虽然基于FDR法运用快速傅里叶反变换(inverse fast Fourier transform，IFFT)、积分变换(integral transform，IT)算法实现对局部受潮缺陷的定位，但这两种算法并未考虑在数据处理过程中采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform，DFT)分析时会存在频谱泄露和栅栏效应的问题，这将造成在定位电缆局部缺陷时缺陷识别灵敏度和定位准确度的大大降低。因此，如何有效抑制频谱泄露和栅栏效应、提高频谱分析的准确度是改进配电电缆局部缺陷定位算法的关键问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种采用加窗傅里叶变换的配电电缆缺陷的定位算法，其中的目的之一是利用电缆首端输入阻抗谱来实现对电缆本体局部缺陷、中间接头的定位，通过仿真和实验验证说明所提方法能够高灵敏度高精度定位电缆本体缺陷、中间接头的有效性，另一目的是为解决因DFT算法在频谱分析时因数据截断带来的频谱分析准确度下降的问题，提出一种抑制频谱泄露和栅栏效应、提高缺陷识别灵敏度的方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

采用加窗傅里叶变换的配电电缆缺陷的定位算法，包括如下步骤：

步骤1，测试电缆数据；

步骤2，电缆首端输入阻抗谱来定位电缆局部缺陷/中间接头。

优选地，步骤2，电缆首端输入阻抗谱来定位电缆局部缺陷/中间接头的具体方法包括如下步骤：

S1，通过找寻基频下频率最大值其所在位置处来确定电缆末端l处，从而实现对电缆首末两端和局部缺陷处的定位；

S2，通过提高测试频率上限/采用加窗傅里叶变换分析算法抑制频谱泄露与栅栏效应，提高频谱分析的准确度。

由上述方案优选的是，所述步骤S1中频率最大值的计算公式为：

f_|Z|max1为最大频率，v为波速，l为电缆的长度。