1.一种电网电力线缆故障检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:获取每次检测电网电力线缆的发射脉冲电信号向量以及接收的反射回波电信号向量;
基于反射回波电信号向量与发射脉冲电信号向量极性相反的特点,获取反射回波电信号向量中每个线缆突变点的反射回波信号判断值,保留部分线缆突变点;
基于反射回波电信号向量每个线缆突变点及其之前所有线缆突变点附近的振幅情况,获取每个线缆突变点的反射回波截取向量以及反射回波能量突出度;
基于所有检测次数下反射回波电信号向量中线缆突变点的位置差异以及反射回波能量突出度,获取每个线缆突变点的反射回波阻抗失配稳定度;
采用信号分解算法和频域转换算法对线缆突变点对应的反射回波截取向量进行处理,获取每个线缆突变点的疑似故障位置反射复杂度;
基于反射回波能量突出度、反射回波阻抗失配稳定度以及疑似故障位置反射复杂度,判断出接收信号中的故障位置反射回波电信号,并进一步计算出电网电力线缆的故障位置;
所述反射回波截取向量以及反射回波能量突出度的获取方法包括:
基于邻近元素的信号强度值获取每个线缆突变点的反射回波截取向量,以及每个线缆突变点的回波信号振幅强度和每次检测的发射脉冲振幅强度;
对于反射回波电信号向量中的任一线缆突变点,计算任一线缆突变点及其之前所有线缆突变点的回波信号振幅强度的和值,记为任一线缆突变点的强度和值;计算所述发射脉冲振幅强度与强度和值的差值绝对值;
根据所述差值绝对值和所述任一线缆突变点的回波信号振幅强度,确定所述反射回波能量突出度;所述反射回波能量突出度与所述差值绝对值呈负相关关系,与所述任一线缆突变点的回波信号振幅强度呈正相关关系;
所述反射回波阻抗失配稳定度的获取方法包括:
计算每次检测下的任一线缆突变点对应的反射回波截取向量中每个元素值与任一线缆突变点的反射回波能量突出度的比值,作为每次检测下的任一线缆突变点对应的反射回波截取向量中每个元素的修正后信号值;
计算任意两个线缆突变点对应的反射回波截取向量中每个元素的修正后信号值之间的差值绝对值,作为分母;计算每次检测的发射脉冲电信号向量中每个元素值的绝对值,作为分子;计算分子与分母的比值,作为稳定性比值;
基于所有检测次数下反射回波电信号向量中线缆突变点的位置差异,筛选任一线缆突变点对应的反射回波截取向量的疑似重复信号;
将每次检测的反射回波电信号向量中任一线缆突变点对应的反射回波截取向量与其所有的疑似重复信号中,所有对应元素的所述稳定性比值的和值,作为每次检测的反射回波电信号向量中任一线缆突变点的反射回波阻抗失配稳定度;
所述疑似故障位置反射复杂度的获取方法包括:
获取任一线缆突变点对应的反射回波截取向量的若干个分解信号;
将每个分解信号中所有元素的绝对值的和值作为对应每个分解信号的振幅强度;
获取每个分解信号的频谱图;将频谱图中所有元素值的标准差作为对应每个分解信号的频率分布集中度;
计算每次检测获得的反射回波电信号向量中任一线缆突变点对应的反射回波截取向量中,所有分解信号的振幅强度均值;
计算每个分解信号的振幅强度与所述振幅强度均值之间的差值绝对值,记为振幅差异;将每个分解信号的频率分布集中度与振幅差异的比值,记为分解信号复杂度;
将每次检测获得的反射回波电信号向量中任一线缆突变点对应的反射回波截取向量中,所有分解信号的所述分解信号复杂度的和值,作为所述每次检测获得的反射回波电信号向量中任一线缆突变点的疑似故障位置反射复杂度。
2.如权利要求1所述的一种电网电力线缆故障检测方法,其特征在于,所述反射回波电信号判断值及其部分线缆突变点的保留方法包括:获取发射脉冲电信号向量的第一个极值点,记为脉冲第一特征点;
获取反射回波电信号向量的突变点作为线缆突变点;
对于反射回波电信号向量中的每个线缆突变点,基于脉冲第一特征点在发射脉冲电信号向量中的位次获取每个线缆突变点的间隔特征点;
计算每个线缆突变点的信号强度值的绝对值,计算每个线缆突变点的间隔特征点的信号强度值与脉冲第一特征点的信号强度值的和值的绝对值,将两个绝对值之和作为第一判断值;将脉冲第一特征点的信号强度值的绝对值作为第二判断值;
将第一判断值与第二判断值的比值作为每个线缆突变点的反射回波信号判断值;
将小于预设判断阈值的反射回波信号判断值对应的线缆突变点进行保留;反之,进行剔除。
3.如权利要求2所述的一种电网电力线缆故障检测方法,其特征在于,所述间隔特征点的获取方法为:获取脉冲第一特征点在发射脉冲电信号向量中的位次,按照位次数对每个线缆突变点的位置往后数这个位次数得到每个线缆突变点的间隔特征点。
4.如权利要求1所述的一种电网电力线缆故障检测方法,其特征在于,所述反射回波截取向量、所述回波信号振幅强度和所述发射脉冲振幅强度的获取方法包括:将每个线缆突变点及其之后连续预设数量个元素组成每个线缆突变点的反射回波截取向量;
将每个线缆突变点的反射回波截取向量中所有元素的绝对值的和值作为每个线缆突变点的回波信号振幅强度;
将线缆突变点所在检测次数下的发射脉冲电信号向量中所有元素的绝对值的和值作为每次检测的发射脉冲振幅强度。
5.如权利要求1所述的一种电网电力线缆故障检测方法,其特征在于,所述疑似重复信号的筛选方法包括:对于每次检测的反射回波电信号向量中任一线缆突变点,获得其采集时刻作为反射信号起始时间;
将其他检测下,在预设区间内的反射信号起始时间对应线缆突变点的反射回波截取向量,作为所述每次检测的反射回波电信号向量中任一线缆突变点对应的反射回波截取向量的疑似重复信号。
6.如权利要求1所述的一种电网电力线缆故障检测方法,其特征在于,故障位置定位的实现方法包括:对每次检测的反射回波电信号向量中的每个线缆突变点进行人为标注标签值,线缆突变点故障时标签值为1,线缆突变点非故障时标签值为0;
将每次检测的反射回波电信号向量中每个线缆突变点的反射回波能量突出度、反射回波阻抗失配稳定度、疑似故障位置反射复杂度和对应的标签值,作为一组数据;
将所有检测次数下的所有组数据组成数据集,记为输入数据集;将输入数据集作为支持向量机的输入,输出为一个决策函数,记为故障信号识别函数;
将实际的故障检测过程中采集的实时反射回波电信号向量,分别计算其中每个线缆突变点的反射回波能量突出度、反射回波阻抗失配稳定度和疑似故障位置反射复杂度,将每个线缆突变点的反射回波能量突出度、反射回波阻抗失配稳定度和疑似故障位置反射复杂度作为故障信号识别函数的输入,输出实时反射回波电信号向量中每个线缆突变点的标签值;
当实时反射回波电信号向量中任一线缆突变点的标签值为1时,判断实时反射回波电信号向量中对应线缆突变点所在位置为故障位置的反射回波电信号起点;反之,则不是故障位置的反射回波电信号的起点。
7.一种电网电力线缆故障检测设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑6任意一项所述一种电网电力线缆故障检测方法的步骤。