电力电缆状态检测及数据修正技术分析

电力电缆状态检测及数据修正技术分析

王玉妍

（国网山西省电力公司技能培训中心临汾分部山西临汾041000）

摘要：关于电力电缆健康情况检查及其数据搜集过程中因为漏报、误报而形成电力电缆数据的真实性受损的情况，进行了数据修正技能的研讨。研讨选用线性自回归办法，给出传感器数据流的预测模型，并提出了一种预测模型主动调整策略，以便在预测误差超越预先设定的阈值时主动调整预测模型。实验结果表明，该研讨进步了电力电缆感知数据的质量，降低了光纤检查的漏洞发生率。

关键词：电力电缆；状态监测；数据修正

引言

在中国当时的技术领域中，通常经过散布式光纤测温技术来完成关于整条电缆的全方位全时段监测工作，但在运用这项技术的过程中，通常面临着电缆线路相距较远、散布较广，然后致使散布式光纤测温技术的光纤节点搜集频率高、布置不均衡和感知数据强关联等问题。且在电力体系运转过程中，会存在噪音的影响以及全部体系的损耗，然后致使监测过程中的电力电缆数据精确性不可靠，形成数据的误报和漏报，这极大的约束了电力电缆的运用和使用效果。中国各界关于电力电缆有关数据的质量管理以及可靠性提出了更高的要求，然后保证光纤传感技术在各领域可以愈加贴合实践的运用，保证电力电缆感知数据的可靠性、真实性以及高质量，而且精确地进行分析和核算，然后做到精确报警。通常情况下，有关企业通常经过多次采样的传统办法来进步传感器所搜集数据的可靠性和真实性。最终的数据经过取一切数据的平均值来进行断定。但这种传统办法最大的漏洞和不足即是所占用的贮存空间过大，占用时间过长。

1光纤监测原理

光纤中进行光的传输过程中，会产生向后的光时域反射以及散射信号，散布式光纤传感技术即是利用了光传达的这一特点，然后可以做到准确定位功能，与此同时，还可以对有关点进行温度的精确丈量和感知。依据参阅文献可知，待测温度函数为：

经过上述原理可知，在断定好测温有关体系的参数后，假如可以对R（T）进行测量，再经过R（T0）在温度T0下已知的特点，进而就能依据光波在后向传达过程中所用的时间，判断光纤中我们所需求进行测量的各个方位的温度情况。通常情况下，在电力体系的运转过程中，因为电缆的外置而致使其长时间受到日照、电磁感应、雨雪以及人为要素的影响，除此之外，外部环境中的噪音以及电力体系的损耗都会对电力电缆产生不良的影响。这会致使在电力电缆中传达信息时及所得数据的传递、分析和处理过程中，呈现数据的误报和漏报，进而影响有关数据的测量真实性以及可靠性。

2分布式光纤温度传感系统结构及硬件平台

如图1为中国现阶段运用最为广泛的散布式光纤温度传感体系其工作原理大致为：首先是驱动信号的发出，这一工作首要由驱动电路来进行完成，然后可以对激光器的工作进行大功率的参数调制和调整，与此同时，关于（模/数）搜集卡的操控通常是经过有关设备发出同步的脉冲来进行完成。当经契合条件的脉冲光经过调制后的激光器发出后，再次经过粗波分复用，进而将脉冲写入结尾连接在传感光纤的参阅光纤上。需求留意的是，在进行脉冲光的传输过程中，通常会产生瑞利散射的景象，而且在散射景象中，反斯托克斯光和斯托克斯光会存在于背向散射光中，冲光经过粗波分复用进行分路后，会由雪崩光电二极管进行接纳，它是一种光电变换元件，可以将脉冲光的光信号变换成电信号，变换后的电信号需求经过信号扩大电路和滤波处理，接下来被模/数搜集卡进行接纳和搜集，再进行有关数据的输入工作，并传输给核算机进行数据的收拾分析和处理。

散布式光纤温度传感体系的硬件组成首要包含集成软件渠道、客户端和子体系三部分。其中，监测参数的搜集、存储和分析处理工作首要由各个子体系所完成，而且将所得数据依据有关协议上载至集成软件体系和渠道，进行一致的数据收拾和贮存。接纳到各个子体系所传输的数据后，集成软件体系会对数据进行一致的收拾，将其变换为一致的格局，再上载至有关数据库，然后可以愈加便利的进行运用。客户端的功能在于，可以进行集成软件体系有关数据的查询工作，而且还可以进行事务功能的要求。集成软件渠道首要的功能在于数据的交流，它经过其特有的网络化结构，可以进行数据的变换、搜集、展现以及处理分析。

3不确定感知数据的可靠性保障算法

因为测量误差、电磁搅扰、节点环境改变、网络推迟和采样过错等因素的不良影响，会致使最终取得的数据具有一定的不真实性和不可靠性。我们知道，假如经过数据清洗的传统办法来进行数据质量的保证会存在更多问题，甚至会形成体系工作的严重误差。这是因为在电力体系的散布式光纤传感体系中，尽管部分反常数据呈现的概率非常小，可是它通常标志着故障的首要参数，预示着故障的来源。假如直接对数据进行铲除或许直接选用低质量数据，会对电力电缆甚至全部电力体系的管理工作和检查工作带来很多的不良影响。所以，必需要对感知数据的质量进行有效的把控和提高，进行有效而且合理的数据处理。同时，这也是电力体系中的散布式光纤传感技术运用的要害的地方。接下来将首要经过线性自回归办法进行传感器数据流模型以及机制的预测。与此同时，为了尽可能的使预测误差减小，这篇文章还设计了其主动调整的方案，然后可以完成自我调节，以便减小误差。

3.1自回归模型

首先采集N个样本点，可以通过智能采样算法进行采集，假设的计值有下列关系：，其中β是需求核算的有关参数，ε是一个随机变量，也即是核算数据的随机误差，那么，自回归模型可以用以下公式表明：

3.2自回归模型的预测

经过前文所述的式（5）可知，假如随机变量εt的值不明确，那么∑βiXt-1即是Xt的相应的预测值。同时，假如参数Xi和βi是已知的，那么可以联系具体的核算公式，然后核算出相应的预测值。在核算过程中，咱们还可以直接假定Xt是当时情况下的t的实践值，那么也可以经过前文所述的式（5）来进行下一阶段以及下一情况数值的预测。在进行实践核算以及实践感知的数据过程中，Xt数据很可能会呈现反常情况，即其不是契合参数模型的数据。可是这时候假如仍然经过Xt的值去预测Xt后边的数据值，那么很可能会产生失真的景象。这时候就需求用到自回归模型的预测值来进行代替，然后尽可能的降低核算所带来的误差。2014年8月黑龙江省大庆市让胡路区某工业园高压室呈现电缆故障，表现为I线零序动作跳闸。经电缆绝缘试验，并测得A相、B相、C相的绝缘电阻分别为1500MΩ、1800MΩ、0MΩ，再经过万用表测得B相/E接地电阻为53MΩ，此刻，利用低压脉冲法打开B相故障点的粗测，速度取值172m/μs，在波形图光标移动的过程中，在1237m处发现与发射波显着相反的反射波，接下来可以将丈量故障地址断定在距离高压室1237m及附近100m的范围内，并经过声测法进行细测，最终在1230m处听到显着放电声，挖开盖板发现电缆主绝缘击穿。

结语

为了非常好地进行电力电缆的情况检查，这篇文章经过选用智能采样算法，有效提高了散布式光纤传感器信息的质量，并在数据呈现反常情况时选用线性自回归办法，给出传感器数据流的预测模型及其预测机制，在预测误差超越预先设定的阈值时，主动调整预测模型进行有效修正，在一定程度上降低了光纤检查体系的漏洞发生率，避免了大量的现场工作，提高了工作效率。

参考文献：

[1]郑翔宇，王涛，张自军，等.10kV电力电缆状态检测技术的研究用研究[J].高压电器，2010，46（11）.

[2]付长春，陈智慧，张文斌，等.地下电缆光纤测温技术.[J]电网技术，2010，34（5）.

[3]郑雁翎，仪涛，张冠军，等．10kV地下排管电缆的分布式光纤在线测温技术的应用研究［J］．高压电器，2010，46（11）：49-52.