(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210902250.9 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号天 津大学电气自动化与信息 工程学院 (72)发明人 刘勇　张晗　董学家　黄兴旺　 王豪　王志会　李超　 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/12(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于磁场特征提取的高压交流电缆状 态评估方法 (57)摘要 本发明提出了一种基于磁场特征提取的高 压交流电缆状态评估 方法。 首先对获得的电缆状 态信号进行特征提取与分析， 包括时域特征、 频 域特征、 能量特征和几何分形特征， 然后基于 mRMR原则对得到的特征集合进行特征选择并进 行特征融合， 最后建立基于GA ‑SVM的电缆状态 评 估模型， 并对 模型进行测试。 权利要求书1页 说明书7页 附图5页 CN 115221928 A 2022.10.21 CN 115221928 A 1.基于磁场特 征提取的高压交流电缆状态评估方法， 其特 征在于， 具体步骤为： 1)对于不同状态的电缆试样， 分别用磁场传感器探头进行测量点的磁场信号的测量， 获得电缆状态信号； 2)提取与分析信号特征， 包括时域特征、 频域特征、 能量特征和几何分形特征； 基于 mRMR原则进行混合 域特征选择 3)通过主成分分析法分析电缆不同状态下的特征向量矩阵， 选出可以代表原特征集合 的融合特 征向量矩阵； 4)构建基于支持向量机的电缆状态评估模型， 基于遗传算法进行参数优化； 验证模型 的准确率。 2.基于磁场特征提取的高压交流电缆状态评估方法， 其特征在于： 提取与分析了时域 特征、 频域特 征、 能量特 征和几何分形 特征。 3.基于磁场特征提取的高压交流电缆状态评估方法， 其特征在于： 基于mRMR原则进行 特征选择。 4.基于磁场特征提取的高压交流电缆状态评估方法， 其特征在于： 通过主成分分析法 选出可以代表原特征集合的融合特 征向量矩阵。 5.基于磁场特征提取的高压交流电缆状态评估方法， 其特征在于： 构建了基于支持向 量机的电缆状态评估 模型， 并基于 遗传算法进行参数优化。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115221928 A 2一种基于磁场特征提取的高压交流电缆状态 评估方法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种基于磁场特征提取的高压交流电缆状态评估方法， 特别是涉及了 一种遗传算法优化的支持向量机模型评估电缆老化状态的方法。 背景技术 [0002]随着城市化进程的飞速发展， 交流电力电缆在城市输配电电网中得到了广泛的应 用。 以交联聚乙烯绝缘为主体的电力电缆， 具有优良的电气、 机械与热性能和质量轻、 价格 低、 施工方便等特点， 故在国内输配电电力线路中的应用日趋增多， 但是 交联聚乙烯电缆在 制造、 使用过程中不可避免的存在气隙、 破损等缺陷， 可能会由于热、 机械、 电等因素发生老 化， 严重时将影响电力的可靠输送， 因此有必要实时地通过在线监测及诊断技术评估电缆 状态。 [0003]从上世纪六七十年代开始至今， 以欧美和日本等为代表的工业发达国家针对电缆 在线监测的技术已经进行了大量的研究工作， 在线监测技术主要包括直流分量法、 直流叠 加法、 介质损耗角正切法、 局部放电、 低频交流叠加法、 接地线电流法等。 [0004](1)直流分量法就是用测量电路检测电缆在交流电压作用下的缆芯与屏蔽间存在 的泄漏电流的直流分量， 并以此判断电缆绝缘状态的好坏。 若直流分量与正常情况相比有 所增大， 则表明电缆的绝 缘状况下降。 [0005](2)直流叠加 法的基本原理是在交流电压上叠加一个低值直流电压， 通常取直流 电压值为50伏， 然后测量这种叠加状态下电缆绝缘层与屏蔽之间的微弱的直流电流。 低值 直流电压加在电压互感器的中性点处。 由于直流叠加法是在交流上叠以低压直流电压， 所 以这种在线测量的结果与停电后加直 流高压时的测试 结果很相近 。 [0006](3)介质损耗角正切 法就是在线检测电缆的介质损耗角正切值， 并以此判断电缆 的绝缘状态。 这与电容性设备的在线检测方法一样。 介损值反映的是电缆的普遍性缺陷， 个 别的较为集中的缺陷不会引起整个电缆介损值的显著变化。 电缆绝缘中水树枝的增长会引 起介损值的增大， 趋势是明确的， 但分散性较大； 另一方面， 在线检测出电缆的介损值上升， 也可能反映的是电缆 绝缘受潮劣化 等缺陷。 [0007](4)局部放电试验是评价交联聚乙烯电力电缆绝缘状况的最佳方法。 由于受到检 测设备测试灵敏度以及现场各种干扰的影响， 虽然也采用数字滤波技术和计算机辅助图像 识别技术， 但实际应用效果不是很理想。 常见的电缆局部放电法有局部放电量法、 接地线 脉 冲电流法、 电磁耦合法、 超声 波法等。 [0008](5)接地电流监测方法可以测量通过绝缘介质的泄漏电流反映电缆绝缘情况， 另 外， 接地电流也可以反映电缆护 层情况， 该方法简 便易行， 常在接地线 上套以电流传感器即 可实现， 但另一端电缆头处的接地线在测量时要临时断开。 发明内容 [0009]本发明的目的在于实现对交联聚 乙烯电力电缆状态的快速监测与诊断。 通过分析说　明　书 1/7 页 3 CN 115221928 A 3