基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法及装置

1.本技术涉及局部放电测量技术领域，特别涉及一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法及装置。


背景技术：

2.局部放电测量是地下电缆绝缘质量评估的重要方法，在电力电缆绝缘老化初始阶段，有局部放电现象发生。有效地监测和评估局部放电有利于掌握电力电缆的运行状态，保障电网能够安全可靠地运行。因此，对电缆的局部放电信号进行故障点定位，具有重要的理论意义和工程价值。
3.目前，比较常见的电缆局部放电定位方法，如表1所示。
4.表1
5.[0006][0007]
现阶段，一些相关技术可采用python程序对pscad区域电网电磁暂态仿真模型进行了参数的自动化设置；此外，相关技术还可采用python程序批量生成故障仿真算例。
[0008]
然而，相关技术难以对地下电力电缆等场景下的局部放电进行仿真和定位，无法模拟多种局部放电场景，且由于时延估计和波速估计等误差导致局部放电定位精度较差，亟待解决。


技术实现要素：

[0009]
本技术提供一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法及装置，以解决相关技术难以对电力电缆的局部放电进行仿真和定位，无法模拟多种局部放电场景，且由于时延估计和波速估计等误差导致局部放电定位精度较差等问题。
[0010]
本技术第一方面实施例提供一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法，包括以下步骤：生成至少一个局部放电仿真信号，将所述至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，并基于所述至少一个局部放电信号和所述第一预设pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；基于所述电缆局部放电仿真模型将所述至少一个局部放电信号中任一局部放电信号注入电缆的任一位置，并在预设观测点监测所述任一局部放电信号的传播过程，且将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中；基于所述电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据所述电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。
[0011]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述将所述至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，包括：根据所述至少一个局部放电仿真信号构建局部放电信号仿真数据库；创建第一预设pscad工程文件，调用预设库文件添加至少一个元件，并对所述至少一个元件的参数进行设置；将所述局部放电信号仿真数据库中的局部放电信号读入所述第一预设pscad工程文件中。
[0012]
可选地，在本技术的一个实施例中，在将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中之后，还包括：对所述预设文件进行解析，并将解析结果保存至.csv文件中。
[0013]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据所述电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置，包括：对传播至所述观测点处的局部放电信号进行时间反演操作，得到局放反演信号；读取所述局放反演信号，并将所述局放反演信号在所述观测点处注入所述电缆中；设置至少一个假设局部放电位置，监测所述至少一个假设局部放电位置中每个假设局部放电位置信号；计算所述每个假设局部放电位置信号的极值，将所述极值最大的位置作为真实的局部放电位置。
[0014]
本技术第二方面实施例提供一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置，包括：建模模块，用于生成至少一个局部放电仿真信号，将所述至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，并基于所述至少一个局部放电信号和所述第一预设pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；监测模块，用于基于所述电缆局部放电仿真模型将所述至少一个局部放电信号中任一局部放电信号注入电缆的任一位置，并在预设观测点监测所述任一局部放电信号的传播过程，且将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中；定位模块，用于基于所述电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据所述电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。
[0015]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述建模模块包括：构建单元，用于根据所述至少一个局部放电仿真信号构建局部放电信号仿真数据库；调用单元，用于创建第一预设pscad工程文件，调用预设库文件添加至少一个元件，并对所述至少一个元件的参数进行设置；读取单元，用于将所述局部放电信号仿真数据库中的局部放电信号读入所述第一预设pscad工程文件中。
[0016]
可选地，在本技术的一个实施例中，还包括：解析模块，用于在将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中之后对所述预设文件进行解析，并将解析结果保存至.csv文件中。
[0017]
可选地，在本技术的一个实施例中，所述定位模块包括：反演单元，用于对传播至所述观测点处的局部放电信号进行时间反演操作，得到局放反演信号；注入单元，用于读取所述局放反演信号，并将所述局放反演信号在所述观测点处注入所述电缆中；设置单元，用于设置至少一个假设局部放电位置，监测所述至少一个假设局部放电位置中每个假设局部放电位置信号；计算单元，用于计算所述每个假设局部放电位置信号的极值，将所述极值最大的位置作为真实的局部放电位置。
[0018]
本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法。
[0019]
本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法。
[0020]
由此，本技术的实施例具有以下有益效果：
[0021]
本技术的实施例可通过生成多个局部放电仿真信号，并将其读入第一pscad工程文件中，基于多个局部放电信号和第一pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；基于电
缆局部放电仿真模型将任一局部放电信号注入电缆任一位置，在观测点监测任一局部放电信号的传播过程；基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二pscad工程文件及电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。本技术通过利用时间反演技术的聚焦性实现局部放电信号源的精确定位，无需直接进行局部放电到达时间的估计，并考虑了相速度的频变特性，有效解决了时延估计和波速估计误差对定位精度的影响。由此，解决了相关技术难以对电力电缆的局部放电进行仿真和定位，无法模拟多种局部放电场景，且由于时延估计和波速估计等误差导致局部放电定位精度较差等问题。
[0022]
本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0023]
本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]
图1为根据本技术实施例提供的一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法的流程图；
[0025]
图2为本技术的一个实施例提供的一种电缆局部放电仿真模型示意图；
[0026]
图3为本技术的一个实施例提供的一种电缆局部放电定位仿真模型示意图；
[0027]
图4为根据本技术实施例的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置的示例图；
[0028]
图5为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0029]
其中，10-基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置、100-建模模块、200-监测模块、300-定位模块、501-存储器、502-处理器、503-通信接口。
具体实施方式
[0030]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0031]
下面参考附图描述本技术实施例的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法及装置。针对上述背景技术中提到的问题，本技术提供了一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法，在该方法中，通过生成多个局部放电仿真信号，并将其读入第一pscad工程文件中，基于多个局部放电信号和第一pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；基于电缆局部放电仿真模型将任一局部放电信号注入电缆任一位置，在观测点监测任一局部放电信号的传播过程；基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二pscad工程文件及电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。本技术通过利用时间反演技术的聚焦性实现局部放电信号源的精确定位，无需直接进行局部放电到达时间的估计，并考虑了相速度的频变特性，有效解决了时延估计和波速估计误差对定位精度的影响。由此，解决了相关技术难以对电力电缆的局部放电进行仿真和定位，无法模拟多种局部放电场景，且由于时延估计和波速估计等误差
导致局部放电定位精度较差等问题。
[0032]
具体而言，图1为本技术实施例所提供的一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法的流程图。
[0033]
如图1所示，该基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法包括以下步骤：
[0034]
在步骤s101中，生成至少一个局部放电仿真信号，将至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，并基于至少一个局部放电信号和第一预设pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型。
[0035]
本技术的实施例可利用python等编程语言模拟生成地下电力电缆等多种局部放电场景的局部放电仿真信号，并将模拟的局部放电仿真信号读入预设的pscad工程文件中，以根据模拟的局部放电仿真信号和预设的pscad工程文件数据得到电缆局部放电仿真模型，从而为后续电缆的局部放电定位提供可靠的理论支撑和数据依据。
[0036]
可选地，在本技术的一个实施例中，将至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，包括：根据至少一个局部放电仿真信号构建局部放电信号仿真数据库；创建第一预设pscad工程文件，调用预设库文件添加至少一个元件，并对至少一个元件的参数进行设置；将局部放电信号仿真数据库中的局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中。
[0037]
需要说明的是，在利用python程序生成不同的局部放电仿真信号后，本技术的实施例可基于得到的局部放电仿真信号建立局部放电信号仿真数据库；其次，创建pscad工程文件，采用python程序调用pscad automation library，自动添加电缆、线路、阻抗等元件，并依据电缆连接方式，添加必要的连接线路；再次，可通过采用python程序调用pscad automation library，自动设置上述电缆等元件参数；之后，本技术的实施例可采用python程序读取局部放电信号仿真数据库，并将局部放电信号读入pscad工程文件中。
[0038]
由此，本技术的实施例采用python程序对pscad仿真模型进行自动化的生成和参数设置，大大提高了电缆局部放电仿真模型构建效率，有效保证了局部放电信号监测和定位的实现。
[0039]
在步骤s102中，基于电缆局部放电仿真模型将至少一个局部放电信号中任一局部放电信号注入电缆的任一位置，并在预设观测点监测任一局部放电信号的传播过程，且将电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中。
[0040]
在构建电缆局部放电仿真模型后，进一步地，本技术的实施例还可通过电缆局部放电仿真模型将电缆分为电缆#1和电缆#2两部分，若在具体实现过程中，本领域技术人员根据实际情况希望局部放电发生在距观测点(即电缆的最左端)l0处时，则本技术的实施例可采用python程序调用pscad automation library，将电缆#1的长度设为l0，电缆#2的长度设置为l-l0(l为电缆长度)，从而可实现在电缆的任意位置加入上述局部放电信号。
[0041]
进而，本技术的实施例可通过电缆局部放电仿真模型监测传播至上述观测点处的局部放电信号信号，如图2所示，并将电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至相应文件中。
[0042]
由此，本技术的实施例通过电缆局部放电仿真模型并利用python等编程语言生成局部放电仿真信号，并将其批量自动地注入到电缆的任意位置，实现多种模拟场景下局部放电信号的监测。
[0043]
可选地，在本技术的一个实施例中，在将电缆局部放电仿真模型的输出数据存储
至预设文件中之后，还包括：对预设文件进行解析，并将解析结果保存至.csv文件中。
[0044]
需要说明的是，在本技术的实施例中，上述对注入电缆的局部放电信号的监测结果，即电缆局部放电仿真模型的输出数据可自动保存在pscad工程文件中。
[0045]
具体地，本技术实施例可将电缆局部放电仿真模型的输出的监测结果的采样时间以及采样数据自动保存至pscad工程文件中的.out文件；将监测结果的名称等数据自动保存至pscad工程文件中的.inf文件。
[0046]
然而，上述.out文件和.inf文件的可读性较低，因此，本技术的实施例可采用python程序对pscad输出数据文件进行解析，并将解析后的文件保存为.csv格式，以便于后续电缆局部放电定位仿真模型对电缆局部放电仿真模型输出的监测结果的调用。
[0047]
由此，本技术的实施例python程序对电缆局部放电仿真模型的输出监测结果文件进行自动化存储和解析，从而使得解析后的数据文件具有更好的可读性，且便于该监测结果应用于其他仿真模型中，为电缆局部放电定位提供了可靠的依据。
[0048]
在步骤s103中，基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。
[0049]
在得到电缆局部放电仿真模型输出的监测结果后，进一步地，本技术的实施例还可根据上述电缆局部放电仿真模型输出的监测结果，并结合电磁时间反演(emtr，electromagnetic time reversal)策略通过相应的pscad工程文件，以构建电缆局部放电定位仿真模型，如图3所示，从而实现对局部放电源的定位。
[0050]
可选地，在本技术的一个实施例中，基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置，包括：对传播至观测点处的局部放电信号进行时间反演操作，得到局放反演信号；读取局放反演信号，并将局放反演信号在观测点处注入电缆中；设置至少一个假设局部放电位置，监测至少一个假设局部放电位置中每个假设局部放电位置信号；计算每个假设局部放电位置信号的极值，将极值最大的位置作为真实的局部放电位置。
[0051]
具体地，本技术的实施例基于电缆局部放电仿真模型输出从监测结果实现局部放电源的精准定位的具体过程如下所述：
[0052]
1、将局部放电信号监测结果进行时间反演，即s(t)
→
s(-t)，并记为局放反演信号；
[0053]
2、创建pscad工程文件；
[0054]
3、采用python程序调用pscad automation library，自动添加电缆、线路、阻抗等元件，依据电缆连接方式，添加必要的连接线路；
[0055]
4、采用python程序调用pscad automation library，对电缆等元件参数进行自动设置，构建电缆局部放电定位仿真模型，其中，上述电缆局部放电定位仿真模型中的电缆电气参数与电缆局部放电仿真模型保持一致；
[0056]
5、采用python程序读取局放反演信号，并将该信号由观测点注入电缆中；
[0057]
6、设置多个假设局部放电位置，监测每个假设局部放电位置的信号：
[0058]
本技术实施例可设置足够多的假设局部放电位置，同样需监测多个位置的局部放
电信号，因此，本技术的实施例可将电缆分为电缆#1和电缆#2两部分，若希望对在距电缆最左端l处的局部放电信号进行监测时，则可采用python程序调用pscad automation library，将电缆#1的长度设为l，电缆#2的长度设置为l-l(l为电缆长度)；由此，本技术的实施例在不改变电缆局部放电仿真模型结构的情况下，将电缆分为电缆#1和电缆#2两部分，采用python程序实现了电缆任意位置的信号监测，从而以更加精确高效地定位局部放电位置；
[0059]
7、计算每个假设局部放电位置的信号的极值，极值最大的位置即为真实的局部放电源，从而通过对电缆任意位置监测到的信号进行极值分析，有效实现了局部放电位置的精准定位。
[0060]
由此，本技术的实施例通过python程序自动调用pscad automation library，运行电缆局部放电定位仿真模型和电缆局部放电定位仿真模型，批量生成不同的局部放电信号和不同的局部放电位置，获得大量的仿真算例。
[0061]
需要注意的是，本领域技术人员可根据实际情况选用matlab等软件通过等c、c++等编程语言进行电缆的局部放电仿真及局部放电定位，于此不做具体限制。
[0062]
根据本技术实施例提出的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法，通过将局部放电仿真信号注入电缆中，并在观测点监测该信号，并通过时间反演技术将电力电缆的某一端检测到的局部放电信号进行时间反演处理，并且将处理之后的波形反向注入电缆模型，并利用时间反演技术的聚焦性实现局部放电信号源的精确定位，从而无需直接进行局部放电到达时间的估计，并考虑了相速度的频变特性，有效解决了时延估计和波速估计误差对定位精度的影响。
[0063]
其次，参照附图描述根据本技术实施例提出的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置。
[0064]
图4是本技术实施例的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置的方框示意图。
[0065]
如图4所示，该基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置10包括：建模模块100、监测模块200以及定位模块300。
[0066]
其中，建模模块100，用于生成至少一个局部放电仿真信号，将至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，并基于至少一个局部放电信号和第一预设pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型。
[0067]
监测模块200，用于基于电缆局部放电仿真模型将至少一个局部放电信号中任一局部放电信号注入电缆的任一位置，并在预设观测点监测任一局部放电信号的传播过程，且将电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中。
[0068]
定位模块300，用于基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。
[0069]
可选地，在本技术的一个实施例中，建模模块100包括：构建单元、调用单元以及读取单元。
[0070]
其中，构建单元，用于根据至少一个局部放电仿真信号构建局部放电信号仿真数据库。
[0071]
调用单元，用于创建第一预设pscad工程文件，调用预设库文件添加至少一个元件，并对至少一个元件的参数进行设置。
[0072]
读取单元，用于将局部放电信号仿真数据库中的局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中。
[0073]
可选地，在本技术的一个实施例中，本技术实施例的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置10还包括：解析模块。
[0074]
其中，解析模块，用于在将电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中之后，对预设文件进行解析，并将解析结果保存至.csv文件中。
[0075]
可选地，在本技术的一个实施例中，定位模块300包括：反演单元、注入单元、设置单元以及计算单元。
[0076]
其中，反演单元，用于对传播至观测点处的局部放电信号进行时间反演操作，得到局放反演信号。
[0077]
注入单元，用于读取局放反演信号，并将局放反演信号在观测点处注入电缆中。
[0078]
设置单元，用于设置至少一个假设局部放电位置，监测至少一个假设局部放电位置中每个假设局部放电位置信号。
[0079]
计算单元，用于计算每个假设局部放电位置信号的极值，将极值最大的位置作为真实的局部放电位置。
[0080]
需要说明的是，前述对基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置，此处不再赘述。
[0081]
根据本技术实施例提出的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置，通过生成多个局部放电仿真信号，并将其读入第一pscad工程文件中，基于多个局部放电信号和第一pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；基于电缆局部放电仿真模型将任一局部放电信号注入电缆任一位置，在观测点监测任一局部放电信号的传播过程；基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二pscad工程文件及电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。本技术通过利用时间反演技术的聚焦性实现局部放电信号源的精确定位，无需直接进行局部放电到达时间的估计，并考虑了相速度的频变特性，有效解决了时延估计和波速估计误差对定位精度的影响。
[0082]
图5为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
[0083]
存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序。
[0084]
处理器502执行程序时实现上述实施例中提供的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法。
[0085]
进一步地，电子设备还包括：
[0086]
通信接口503，用于存储器501和处理器502之间的通信。
[0087]
存储器501，用于存放可在处理器502上运行的计算机程序。
[0088]
存储器501可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0089]
如果存储器501、处理器502和通信接口503独立实现，则通信接口503、存储器501
和处理器502可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component，简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0090]
可选地，在具体实现上，如果存储器501、处理器502及通信接口503，集成在一块芯片上实现，则存储器501、处理器502及通信接口503可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0091]
处理器502可能是一个中央处理器(central processing unit，简称为cpu)，或者是特定集成电路(application specific integrated circuit，简称为asic)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0092]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法。
[0093]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0094]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0095]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0096]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或n个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适
方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0097]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0098]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0099]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0100]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法，其特征在于，包括以下步骤：生成至少一个局部放电仿真信号，将所述至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，并基于所述至少一个局部放电信号和所述第一预设pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；基于所述电缆局部放电仿真模型将所述至少一个局部放电信号中任一局部放电信号注入电缆的任一位置，并在预设观测点监测所述任一局部放电信号的传播过程，且将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中；基于所述电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据所述电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，包括：根据所述至少一个局部放电仿真信号构建局部放电信号仿真数据库；创建第一预设pscad工程文件，调用预设库文件添加至少一个元件，并对所述至少一个元件的参数进行设置；将所述局部放电信号仿真数据库中的局部放电信号读入所述第一预设pscad工程文件中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中之后，还包括：对所述预设文件进行解析，并将解析结果保存至.csv文件中。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据所述电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置，包括：对传播至所述观测点处的局部放电信号进行时间反演操作，得到局放反演信号；读取所述局放反演信号，并将所述局放反演信号在所述观测点处注入所述电缆中；设置至少一个假设局部放电位置，监测所述至少一个假设局部放电位置中每个假设局部放电位置信号；计算所述每个假设局部放电位置信号的极值，将所述极值最大的位置作为真实的局部放电位置。5.一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位装置，其特征在于，包括：建模模块，用于生成至少一个局部放电仿真信号，将所述至少一个局部放电信号读入第一预设pscad工程文件中，并基于所述至少一个局部放电信号和所述第一预设pscad工程文件构建电缆局部放电仿真模型；监测模块，用于基于所述电缆局部放电仿真模型将所述至少一个局部放电信号中任一局部放电信号注入电缆的任一位置，并在预设观测点监测所述任一局部放电信号的传播过程，且将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中；定位模块，用于基于所述电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二预设pscad工程文件及预设电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，以根据所述电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述建模模块包括：构建单元，用于根据所述至少一个局部放电仿真信号构建局部放电信号仿真数据库；调用单元，用于创建第一预设pscad工程文件，调用预设库文件添加至少一个元件，并对所述至少一个元件的参数进行设置；读取单元，用于将所述局部放电信号仿真数据库中的局部放电信号读入所述第一预设pscad工程文件中。7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：解析模块，用于在将所述电缆局部放电仿真模型的输出数据存储至预设文件中之后对所述预设文件进行解析，并将解析结果保存至.csv文件中。8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述定位模块包括：反演单元，用于对传播至所述观测点处的局部放电信号进行时间反演操作，得到局放反演信号；注入单元，用于读取所述局放反演信号，并将所述局放反演信号在所述观测点处注入所述电缆中；设置单元，用于设置至少一个假设局部放电位置，监测所述至少一个假设局部放电位置中每个假设局部放电位置信号；计算单元，用于计算所述每个假设局部放电位置信号的极值，将所述极值最大的位置作为真实的局部放电位置。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-4任一项所述的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法。

技术总结
本申请涉及一种基于电磁时间反演的电缆局部放电定位方法及装置，其中，方法包括：生成多个局部放电仿真信号，并将其读入第一PSCAD工程文件中，基于多个局部放电信号和第一PSCAD工程文件构建电缆局部放电仿真模型；基于电缆局部放电仿真模型将任一局部放电信号注入电缆任一位置，在观测点监测任一局部放电信号的传播过程；基于电缆局部放电仿真模型的输出数据、第二PSCAD工程文件及电磁时间反演策略构建电缆局部放电定位仿真模型，根据电缆局部放电定位仿真模型确定目标局部放电信号的放电位置。由此，解决了相关技术难以对电力电缆的局部放电进行仿真和定位，无法模拟多种局部放电场景，且由于时延估计和波速估计等误差导致局部放电定位精度较差等问题。差导致局部放电定位精度较差等问题。差导致局部放电定位精度较差等问题。


技术研发人员：史博文 高胜友
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/6