[发明专利]基于SVM的带电电缆绝缘缺陷识别方法和系统

说明书

本发明涉及电缆绝缘缺陷识别领域，公开一种基于SVM的带电电缆绝缘缺陷识别方法和系统，方法包括建立电缆绝缘层的软件模型，在所述软件模型下模拟得到不同电缆绝缘缺陷下流经电缆绝缘层的损耗电流；分解所述损耗电流得到电流谐波总畸变率、基波电流和多次谐波电流，使用电流谐波总畸变率标准化处理基波电流和多次谐波电流得到样本数据集；将样本数据集分为训练集和测试集，使用训练集训练SVM模型，将测试集输入训练完成的SVM模型得到带电电缆绝缘缺陷的识别结果；系统包括电缆绝缘层建模模块、样本处理模块、识别模块。本发明可以在样本数量少的情况下实现对电缆绝缘层中不同缺陷的有效识别。

技术领域

本发明涉及电缆绝缘缺陷识别技术领域，尤其是指一种基于SVM的带电电缆绝缘缺陷识别方法和系统。

背景技术

近年来，电力电缆得到广泛应用，受外界环境因素影响，使用年限较长的电缆易出现不同程度的老化，导致电缆的使用寿命降低。为减小电缆绝缘缺陷造成的突发事故，必须对电缆绝缘老化进行分析与诊断。国内多采用预防性试验检测电缆绝缘层缺陷，预防性试验即断电实验，对电缆进行绝缘检测时需要停电操作，但随着科学技术不断发展以及供电要求的提高，预防性试验需断电操作这一弊端难以满足国家和人民的要求。因此，越来越多的学者开始研究电缆绝缘带电诊断技术。

现阶段对于带电电力绝缘缺陷的识别大都还是在停电操作下进行，效率低；而且识别往往需要借助外力或者检测设备，成本高。此外，电缆绝缘层不同缺陷下损耗电流谐波特征数据库数据样本偏少，无法对绝缘层气泡、突起、水树枝等缺陷进行有效识别，识别效果不高。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种基于SVM的带电电缆绝缘缺陷识别方法和系统，可以在样本数量少的情况下实现对电缆绝缘层中不同缺陷的有效识别。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于SVM的带电电缆绝缘缺陷识别方法，包括：

建立电缆绝缘层的软件模型，在所述软件模型下模拟得到不同电缆绝缘缺陷下流经电缆绝缘层的损耗电流；

分解所述损耗电流得到电流谐波总畸变率、基波电流和多次谐波电流；

使用所述电流谐波总畸变率标准化处理所述基波电流和多次谐波电流得到样本数据集；

将所述样本数据集分为训练集和测试集，使用所述训练集训练SVM模型得到训练完成的SVM模型；

将所述测试集输入所述训练完成的SVM模型得到带电电缆绝缘缺陷的识别结果。

在本发明的一个实施例中，分解所述损耗电流得到电流谐波总畸变率、基波电流和多次谐波电流时使用的方法是快速傅里叶变换。

在本发明的一个实施例中，所述多次谐波电流具体为第2次至第10次的谐波电流。

在本发明的一个实施例中，所述电流谐波总畸变率THD的计算方法为：

其中，I_harm为总谐波电流的有效值，I₁为基波电流的有效值。

在本发明的一个实施例中，所述总谐波电流的有效值I_harm的计算方法为：

其中，I_k为第k次谐波电流的有效值，k＝2,3,4,...,10。

在本发明的一个实施例中，使用所述电流谐波总畸变率标准化处理所述基波电流和多次谐波电流得到样本数据集，具体为：

使用所述基波电流的有效值I₁和各次谐波电流的有效值I_k计算谐波含有率H_k，k为谐波电流的次数；