[发明专利]一种电缆低成本修复决策方法

说明书

本发明涉及电力电缆工程领域，为一种电缆低成本修复决策方法，该方法包括通过扩频时域反射法对电缆的绝缘状态进行在线监测，记录电缆的寿命终止时间，采集多根不同电缆的寿命终止时间；根据多根不同电缆的寿命终止时间的威布尔分布规律建立电缆可靠度模型；根据预防性修复概率、故障概率、预防性修复费用和故障性修复费用建立平均费用率模型；将混沌因子引入黑猩猩优化算法的数学模型中，根据预防性修复费用和故障性修复费用通过混沌黑猩猩优化算法对目标函数进行优化求解得到最小平均费用率，输出电缆最佳检修周期和修复阈值。本发明可以在保证电缆可靠性的条件下，输出电缆最佳检修周期和修复阈值，实现低成本修复决策。

技术领域

本发明涉及电力电缆工程领域，具体涉及一种电缆低成本修复决策方法。

背景技术

配网管廊中电缆工作环境恶劣，常年受到雨水、高温、高电压作用，极易引发绝缘故障。因绝缘故障引发火灾的案例屡见不鲜，因此就需在电缆发生故障之前进行绝缘修复。目前，对电缆绝缘进行修复的方式主要包括修复液灌装修复、热焊修复、热缩管修复和缠绕绝缘胶带修复。修复液灌装修复可有效解决水树枝类缺陷问题，但修复工艺较为复杂。热焊修复可有效解决划伤类缺陷问题，但该方式的修复对象需为同质热塑性材料。热缩管修复方式可以修复大尺寸缺陷，但影响缺陷位置的散热。缠绕绝缘胶带的修复方式可以修复护套破损，但密封性较差。综上所述，目前的研究工作集中于对修复方式的研究，而对修复决策方法的研究较少。然而，过早地对电缆进行修复，会造成资金浪费。过晚地对电缆进行修复，会降低电缆运行可靠性。

目前电缆修复决策方法主要是通过周期性维修检查来获得电缆的老化指标，并与老化指标的临界值进行比较，从而做出修复决策。这种修复决策方法无法使修复成本最低，并保证具有较高的可靠性。因此，亟需制定科学的电缆修复决策方法，以保证电缆供电可靠的前提下，实现低成本修复。

发明内容

为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种电缆低成本修复决策方法，可以在保证电缆可靠性的条件下，输出电缆最佳检修周期和修复阈值，实现输出低成本修复决策。

本发明可以通过采取如下技术方案达到：

一种电缆低成本修复决策方法，所述方法包括：

通过扩频时域反射法对电缆的绝缘状态进行在线监测，记录电缆的寿命终止时间，采集多根不同电缆的寿命终止时间；

根据多根不同电缆的寿命终止时间的威布尔分布规律建立电缆可靠度模型；

通过可靠度模型分别计算电缆的预防性修复概率和故障概率，根据预防性修复概率、故障概率、预防性修复费用和故障性修复费用建立平均费用率模型；

将混沌因子引入黑猩猩优化算法的数学模型中，得到混沌黑猩猩优化算法；

以平均费用率最低为平均费用率模型的目标函数，根据预防性修复费用和故障性修复费用通过混沌黑猩猩优化算法对目标函数进行优化求解得到最小平均费用率，输出电缆最佳检修周期和修复阈值。

优选的技术方案中，所述通过扩频时域反射法对电缆的绝缘状态进行在线监测，记录电缆的寿命终止时间，采集多根电缆的寿命终止时间，包括：

利用m序列和正弦波1:1调制生成扩频时域反射法的入射信号，利用信号发生器向电缆试样中注入入射信号，通过示波器采集反射信号；

根据计算公式(1)对入射信号和反射信号进行相关运算，得到相关运算幅值；

其中，R_sx(τ)为相关运算幅值，τ为入射信号移位值，τ_i为反射信号相对于入射信号的延时时间，t为信号时间，s为入射信号，a_k为反射信号变化系数，n为噪声信号；

当相关运算幅值达到预定值时认为电缆寿命终止，记录电缆的寿命终止时间。