高温超导电缆系统在线监控方法、计算机设备、存储介质

摘要

本发明提供一种高温超导电缆系统在线监控方法、计算机设备、存储介质，包括：根据三相超导电缆的三相电流判断所述高温超导电缆系统是否短路故障；根据三相超导电缆的零序电流判断所述高温超导电缆系统是否短路故障；根据与所述高温超导电缆系统互连的母线的三相电压判断所述高温超导电缆系统外部是否故障；根据三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮温度信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮温度信号判断所述高温超导电缆系统是否超负荷；若以上判断结果为是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。通过本发明，能够提高高温超导电缆系统的运行安全。

说明书

技术领域

本发明涉及超导电缆技术领域，具体涉及一种高温超导电缆系统在线监控方法、计算机设备、存储介质。

背景技术

随着用电负荷密度的增长，电力电缆的载荷不断上升。超导电缆因其超强的带载能力，成为保障高负荷长时间供电的解决手段。国内已建成首条公里级超导电缆，高温超导电缆的建设应用及运维管理技术正日益成熟。超导电缆送电容量大，一旦出现故障，不仅可能损坏超导电缆本体，影响其供电可靠性，还可能严重危及电网的稳定性。因此，超导电缆的监控保护对超导电缆的安全可靠运行至关重要。为了提高高温超导电缆的运行安全，有必要对高温超导电缆系统故障进行在线监测诊断，以便及时应对故障，避免造成严重的事故。

发明内容

本发明旨在提出一种高温超导电缆系统在线监控方法、计算机设备、计算机可读存储介质，以对超导电缆系统内部故障和超导电缆系统外部故障进行诊断，以便于在超导电缆出现故障时及时消除故障，避免造成严重的事故。

为此，本发明实施例提出一种高温超导电缆系统在线监控方法，所述高温超导电缆系统包括三相超导电缆；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的三相电流，根据所述三相电流与预设电流阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统是否短路故障，若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

响应于接收到三相超导电缆的零序电流，根据所述零序电流与预设电流阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统是否短路故障，若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

响应于接收到与所述高温超导电缆系统互连的母线的三相电压，根据所述三相电压与预设电压阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统外部是否故障，若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮温度信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮温度信号，根据所述第一液氮温度信号和第二液氮温度信号计算超导电缆的损耗功率，并根据所述损耗功率与预设功率阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统是否超负荷；若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。

可选地，所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮流量信号或三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮流量信号，根据所述第一液氮流量信号或第二液氮流量信号与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆液氮流量偏低故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第一告警控制指令，将所述第一告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆液氮流量偏低告警。

可选地，所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮流量信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮流量信号，根据所述第一液氮流量信号、第二液氮流量信号计算三相超导电缆出入口液氮流量差，并根据所述液氮流量差与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆液氮流量差越域故障或异常，若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第二告警控制指令，将所述第二告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆液氮流量差越域告警。

可选地，所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮温度信号，根据所述第一液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆入口温度越域故障或异常，若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第三告警控制指令，将所述第三告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆入口温度越域告警；

响应于接收到三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮温度信号，根据所述第二液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆出口温度越域故障或异常，若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第四告警控制指令，将所述第四告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆出口温度越域告警。

可选地，所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮压力信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮压力信号，根据所述第一液氮压力信号、第二液氮压力信号计算超导电缆进出口压力差，并将所述超导电缆进出口压力差与预设压力差阈值进行比较，判断是否存在超导电缆进出口压力差过压越域故障或异常，或是否存在超导电缆进出口压力差欠压越域故障或异常；

其中，若存在超导电缆进出口压力差过压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在超导电缆进出口压力差过压越域异常，则生成第五告警控制指令，将所述第五告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆进出口压力差过压越域告警；

其中，若存在超导电缆进出口压力差欠压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在超导电缆进出口压力差欠压越域异常，则生成第六告警控制指令，将所述第六告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆进出口压力差欠压越域告警。

可选地，所述高温超导电缆系统包括制冷机；所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到制冷机入口处的第三液氮温度信号，根据所述第三液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在制冷机入口温度越域故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第七告警控制指令，将所述第七告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机入口处温度越域告警；

响应于接收到制冷机出口处的第四液氮温度信号，根据所述四液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在制冷机出口温度越域故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第八告警控制指令，将所述第八告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机出口处温度越域告警；

响应于接收到制冷机入口处的第三液氮压力信号以及制冷机出口处的第四液氮压力信号，根据所述第三液氮压力信号、四液氮压力信号计算制冷机进出口压力差，并根据制冷机进出口压力差与预设阈值的比较结果判断是否存在制冷机进出口压力差过压越域故障或异常，或是否存在制冷机进出口压力差欠压越域故障或异常；

其中，若存在制冷机进出口压力差过压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在制冷机进出口压力差过压越域异常，则生成第九告警控制指令，将所述第九告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机进出口压力差过压越域告警；

其中，若存在制冷机进出口压力差欠压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在制冷机进出口压力差欠压越域异常，则生成第十告警控制指令，将所述第十告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机进出口压力差欠压越域告警。

可选地，所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的沿线温度，将所述沿线温度与预设的温度阈值进行比较；

其中，当三相超导电缆沿线任一点温度大于预设的第一温度值时，则生成第十一告警控制指令，将所述第十一告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆沿线温度越域告警；

其中，当三相超导电缆沿线任一点温度大于预设的第二温度值时，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

可选地，所述方法还包括如下步骤：

响应于接收到三相超导电缆的沿线温度，根据所述沿线温度计算沿线平均温度，并将所述沿线平均温度与预设的温度阈值进行比较；

其中，若三相超导电缆沿线平均温度大于预设的第三温度值，则生成第十二告警控制指令，将所述第十二告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆沿线平均温度越域告警；

其中，若三相超导电缆沿线平均温度大于预设的第四温度值，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。

根据第二方面，本发明实施例还提出一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据所述高温超导电缆系统在线监控方法的步骤。

根据第三方面，本发明实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述高温超导电缆系统在线监控方法的步骤。

本发明实施例提出一种高温超导电缆系统在线监控方法、计算机设备、计算机可读存储介质，包括：根据三相超导电缆的三相电流判断所述高温超导电缆系统是否短路故障；根据三相超导电缆的零序电流判断所述高温超导电缆系统是否短路故障；根据与所述高温超导电缆系统互连的母线的三相电压判断所述高温超导电缆系统外部是否故障；根据三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮温度信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮温度信号判断所述高温超导电缆系统是否超负荷；若以上判断结果为是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。本发明实施例能够对超导电缆系统内部故障和超导电缆系统外部故障进行诊断，以便于在超导电缆出现故障时及时消除故障，避免造成严重的事故，提高高温超导电缆系统的运行安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式中阐述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种高温超导电缆系统在线监控方法的流程图。

图2为本发明实施例中高温超导电缆系统的一种示例结构示意图。

图3为本发明实施例中高温超导电缆系统的一种示例局部结构示意图。

图4为本发明实施例中一种高温超导电缆系统应用场景图。

图5为本发明实施例中多分辨形态学梯度变换示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

参阅图1，本发明实施例提出一种高温超导电缆系统在线监控方法，参阅图1，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、响应于接收到三相超导电缆的三相电流，根据所述三相电流与预设电流阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统是否短路故障，若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

具体而言，当所述三相电流大于预设第一电流阈值，判断所述高温超导电缆系统短路故障。

步骤S2、响应于接收到三相超导电缆的零序电流，根据所述零序电流与预设电流阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统是否短路故障，若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

具体而言，当所述零序电流大于预设第二电流阈值，判断所述高温超导电缆系统零序电流故障。

步骤S3、响应于接收到与所述高温超导电缆系统互连的母线的三相电压，根据所述三相电压与预设电压阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统外部是否故障，若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

具体而言，当所述三相电压大于预设电压阈值，判断所述高温超导电缆系统外部故障。

步骤S4、响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮温度信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮温度信号，根据所述第一液氮温度信号和第二液氮温度信号计算超导电缆的损耗功率，并根据所述损耗功率与预设功率阈值的比较结果判断所述高温超导电缆系统是否超负荷；若是，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。

具体而言，当所述损耗功率大于预设功率阈值，判断所述高温超导电缆系统超负荷。

为辅助理解本发明实施例方法，特举图2～4的应用场景图。

示例性地，参阅图2，所述高温超导电缆系统一般包括三相超导电缆、低温杜瓦管、第一终端、第二终端和制冷系统；参阅图3，三相超导电缆设置于所述低温杜瓦管中，三相超导电缆内部以及三相超导电缆与所述低温杜瓦管之间分别形成液氮通道；所述制冷系统用于为提供为三相超导电缆降温的液氮；所述高温超导电缆系统用于进行所述第一母线与所述第二母线之间的电能传输,；参阅图4，三相超导电缆一端通过第一终端、第一三相断路器、第一三相电缆、连接所述第一母线，另一端通过第二终端、第二三相断路器、第二三相电缆、连接所述第二母线；所述高温超导电缆系统用于进行所述第一母线与所述第二母线之间的电能传输。具体地，由于超导电缆中不便设置电流互感器，因此可以通过设置于所述第一三相电缆上的三相电流互感器CT1检测所述三相电流；以及通过设置于所述第一三相电缆上的零序电流互感器CT2检测所述零序电流；此外，可以通过设置于所述第一母线上的三相电压传感器PT检测所述三相电压；当所述保护装置动作，控制所述第一三相断路器、第二三相断路器跳闸断开。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S5、响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮流量信号或三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮流量信号，根据所述第一液氮流量信号或第二液氮流量信号与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆液氮流量偏低故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第一告警控制指令，将所述第一告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆液氮流量偏低告警。

具体而言，当所述第一液氮流量信号或第二液氮流量信号中任一个低于预设的第一流量值F1，即警戒流量值，则判断存在异常，当所述第一液氮流量信号或第二液氮流量信号中任一个低于预设的第二流量值F2，即极限流量值，则判断存在故障。所述第二流量值F2低于所述第一流量值F1。当液氮流量过低时，无法有效地进行超导电缆的液氮循环，无法维持超导电缆工作所需要的温度环境，会导致失超。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S6、响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮流量信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮流量信号，根据所述第一液氮流量信号、第二液氮流量信号计算三相超导电缆出入口液氮流量差，并根据所述液氮流量差与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆液氮流量差越域故障或异常，若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第二告警控制指令，将所述第二告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆液氮流量差越域告警。

具体而言，当所述液氮流量差大于预设的第一流量差值C1，即警戒流量值，则判断存在异常，当所述液氮流量差大于预设的第二流量差值C2，即极限流量值，则判断存在故障。所述第二流量差值C2大于所述第一流量差值C1。当液氮流量差值过大时，说明通过液氮通道可能存在问题，导致两端液氮流量存在较大差值，无法维持超导电缆工作所需要的温度环境，会导致失超。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S7、响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮温度信号，根据所述第一液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆入口温度越域故障或异常，若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第三告警控制指令，将所述第三告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆入口温度越域告警；

具体而言，当所述第一液氮温度信号大于第七温度值T7时，即警戒温度，判定存在超导电缆入口温度越域异常，当所述第一液氮温度信号大于第八温度值T8时，即极限温度，判定存在超导电缆入口温度越域故障。其中，温度T8大于T7。需说明的是，当超导电缆入口温度过高时，表明此时进入超导电缆的液氮无法对超导电缆进行有效温度调节。

步骤S8、响应于接收到三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮温度信号，根据所述第二液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在超导电缆出口温度越域故障或异常，若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第四告警控制指令，将所述第四告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆出口温度越域告警。

具体而言，当所述第一液氮温度信号大于第九温度值T9时，即警戒温度，判定存在超导电缆出口温度越域异常，当所述第一液氮温度信号大于第十温度值T10时，即极限温度，判定存在超导电缆出口温度越域故障。其中，温度T10大于T9。需说明的是，当超导电缆出口温度过高时，表明此时超导电缆内部温度偏高。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S9、响应于接收到三相超导电缆的液氮入口处的第一液氮压力信号以及三相超导电缆的液氮出口处的第二液氮压力信号，根据所述第一液氮压力信号、第二液氮压力信号计算超导电缆进出口压力差，并将所述超导电缆进出口压力差与预设压力差阈值进行比较，判断是否存在超导电缆进出口压力差过压越域故障或异常，或是否存在超导电缆进出口压力差欠压越域故障或异常；

其中，若存在超导电缆进出口压力差过压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在超导电缆进出口压力差过压越域异常，则生成第五告警控制指令，将所述第五告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆进出口压力差过压越域告警；

其中，若存在超导电缆进出口压力差欠压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在超导电缆进出口压力差欠压越域异常，则生成第六告警控制指令，将所述第六告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆进出口压力差欠压越域告警。

具体而言，当所述电缆进出口压力差大于预设的第一压力差值E1，即警戒压力值，则判断存在压力差过压异常，当所述电缆进出口压力差大于预设的第二压力差值E2，即极限压力值，则判断存在压力差过压故障。所述第二压力差值E2大于所述第一压力差值E1。当所述电缆进出口压力差小于预设的第三压力差值E3，即警戒压力值，则判断存在压力差欠压异常，当所述电缆进出口压力差小于预设的第四压力差值E4，即极限压力值，则判断存在压力差欠压故障。所述第四压力差值E4小于所述第三压力差值E3。需说明的是，当电缆进出口压力差值过大或过小时，表明超导电缆两端压力不平衡，无法维持超导电缆工作所需要的温度环境，会导致失超。

示例性地，所述制冷系统一般会包括制冷机、液氮泵、第一液氮管道、第二液氮管道、第三液氮管道；制冷机的一端、所述第一液氮管道、所述第一终端、三相超导电缆的一端依次连接；制冷机的另一端、所述第二液氮管道、所述液氮泵、第三液氮管道、所述第二终端、三相超导电缆的另一端依次连接；液氮从制冷机流出，经所述第一液氮管道、第一终端、液氮通道、第二终端、第二液氮管道、液氮泵、第三液氮管道后回流至制冷机；以上为大多数制冷系统的循环冷却结构。基于该类型的循环冷却结构，本实施例提出了进一步的监控方法步骤。

所述方法还包括如下步骤：

步骤S10、响应于接收到制冷机入口处的第三液氮温度信号，根据所述第三液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在制冷机入口温度越域故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第七告警控制指令，将所述第七告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机入口处温度越域告警；

具体而言，当所述第三液氮温度信号大于第十一温度值T11时，即警戒温度，判定存在制冷机入口温度越域异常，当所述第三液氮温度信号大于第十二温度值T12时，即极限温度，判定存在制冷机入口温度越域故障。其中，温度T12大于T11。

步骤S11、响应于接收到制冷机出口处的第四液氮温度信号，根据所述四液氮温度信号与预设阈值的比较结果判断是否存在制冷机出口温度越域故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第八告警控制指令，将所述第八告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机出口处温度越域告警；

具体而言，当所述第四液氮温度信号大于第十三温度值T13时，即警戒温度，判定存在制冷机出口温度越域异常，当所述第四液氮温度信号大于第十四温度值T14时，即极限温度，判定存在制冷机出口温度越域故障。其中，温度T14大于T13。当制冷机出口温度偏高时，表明制冷机的制冷功能出现异常或故障，无法满足制冷需求，会导致超导电缆系统无法正常运行。

步骤S12、响应于接收到制冷机入口处的第三液氮压力信号以及制冷机出口处的第四液氮压力信号，根据所述第三液氮压力信号、四液氮压力信号计算制冷机进出口压力差，并根据制冷机进出口压力差与预设阈值的比较结果判断是否存在制冷机进出口压力差过压越域故障或异常，或是否存在制冷机进出口压力差欠压越域故障或异常；

其中，若存在制冷机进出口压力差过压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在制冷机进出口压力差过压越域异常，则生成第九告警控制指令，将所述第九告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机进出口压力差过压越域告警；

其中，若存在制冷机进出口压力差欠压越域故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；

其中，若存在制冷机进出口压力差欠压越域异常，则生成第十告警控制指令，将所述第十告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行制冷机进出口压力差欠压越域告警。

具体而言，当制冷机进出口压力差大于预设的第五压力差值E5，即警戒压力值，则判断存在压力差过压异常，当制冷机进出口压力差大于预设的第六压力差值E6，即极限压力值，则判断存在压力差过压故障。所述第六压力差值E6大于所述第五压力差值E5。当制冷机进出口压力差小于预设的第七压力差值E7，即警戒压力值，则判断存在压力差欠压异常，当制冷机进出口压力差小于预设的第八压力差值E8，即极限压力值，则判断存在压力差欠压故障。所述第八压力差值E8小于所述第七压力差值E7。需说明的是，当制冷机进出口压力差值过大或过小时，表明制冷机两端压力不平衡，影响制冷机正常工作。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S13、响应于接收到三相超导电缆的沿线温度，将所述沿线温度与预设的温度阈值进行比较；

其中，当三相超导电缆沿线任一点温度大于预设的第一温度值时，则生成第十一告警控制指令，将所述第十一告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆沿线温度越域告警；

其中，当三相超导电缆沿线任一点温度大于预设的第二温度值时，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。

具体而言，不管是制冷系统故障或电力系统短路电流冲击造成的整体失超，还是电缆结构参数变化导致的局部失超，失超区域都会产生大量焦耳热，而且大部分热量无法传导出去，使失超区域的热量越来越多，失超区域的温度因为热量积累而持续上升。

其中，超导电缆沿线各点温度的大小可以反映该点的失超程度，故而可利用分布式光纤测温系统实时监测超导电缆沿线温度，反映超导电缆局部失超故障，当电缆某一点的温度超出第一温度值T1时，判定沿线温度异常；当电缆某一点的温度超出极限温度，即第二温度值T2时，判定沿线温度故障，直接发跳闸命令，进行切除保护。所述第二温度值T2大于第一温度值T1。

可选地，所述第二温度值T2为液氮不发生沸腾的最高温度、绝缘材料可承受的最高温度、引起超导体的性能发生根本性改变的最高温度、超导带材发生破坏性损害的最高温度中的最小值。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S14、响应于接收到三相超导电缆的沿线温度，根据所述沿线温度计算沿线平均温度，并将所述沿线平均温度与预设的温度阈值进行比较；

其中，若三相超导电缆沿线平均温度大于预设的第三温度值，则生成第十二告警控制指令，将所述第十二告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行超导电缆沿线平均温度越域告警；

其中，若三相超导电缆沿线平均温度大于预设的第四温度值，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统。

具体而言，超导电缆沿线各点温度的平均值在一定程度上反映了失超区域的范围，超导电缆的平均温度越大，失超区域越大，故超导电缆的平均温度可用于反映超导电缆整体失超故障，当超导电缆的平均温度大于低定值，即第三温度值T3时，判定超导电缆沿线平均温度异常，当超导电缆的平均温度大于高定值，即第四温度值T4时，判定沿线平均温度故障，立即发出跳闸命令，切除超导电缆。所述第四温度值T4大于第三温度值T3。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S15、响应于接收到三相超导电缆的沿线温度，根据所述沿线温度进行多分辨形态梯度变换得到温度变化波形特征图；

具体而言，数学形态学作为一种新型的信号分析手段应用于电力系统许多方面，它是基于结构元素填充的变换方法，膨胀与腐蚀是最基本的2种形态变换，以此定义了形态开、闭运算及形态梯度等概念。令f(x)和g(x)分别表示一维输入信号和结构元素，设

定义形态学梯度(MG)为：

MG常用来检测边缘，故可提取信号中的突变特征。最近提出了一种多分辨形态学梯度变换技术(MMG)，为提取信号中的上升沿和下降沿，设计了2种长度可变且原点位置不同的扁平结构元素(即各元素幅值为0)：

g

g

式中：结构元素g+和g-分别用来提取波形中的上、下边缘；结构元素宽度l＝2

当α＝1时，ρ

依据多分辨形态学梯度(MMG)的定义，对超导电缆沿线温度数据进行一层多分辨形态学梯度变换，变换结果如图5所示。

步骤S16、根据所述温度变化波形特征图确定一个或多个局部失超区域的位置和宽度；其中所述温度变化波形特征图中任意相邻的一个正窄峰和一个负窄峰之间区域为一个局部失超区域；

具体而言，参阅图5，对比沿线温度曲线和多分辨形态学梯度变换结果可发现，沿线温度曲线上的波峰经多分辨形态梯度变换后可得到一个正窄峰和一个负窄峰的组合，而温度曲线上的非波峰区域经变换后几乎为零，故可通过多分辨形态梯度变换结果的正负窄峰对确定超导电缆上局部失超所在位置，并根据正负窄峰对的峰值之间的间距估计失超区域的宽度。

步骤S17、若任一个局部失超区域的宽度满足d

步骤S18、若任一个局部失超区域的宽度满足d

其中，d

具体而言，当超导电缆发生局部失超时，失超区域会积累大量焦耳热，导致失超区域的温度迅速升高，而未失超区域的温度则变化缓慢，故超导电缆轴向温度分布曲线会在失超区域形成波峰，这是区别局部失超和正常运行、整体失超的重要依据。轴向温度分布曲线的波峰宽度(曲线上所有波峰的宽度之和)反映了失超区域的大小，即反映了局部失超的严重程度，因此，可根据超导电缆轴向温度分布曲线的波峰位置和波峰宽度更准确地辨识局部失超故障，进一步提高失超保护的整体性能。

具体而言，所述沿线温度可以通过光纤测温监测得到，具体而言，测温光纤不仅把光纤当作光的传输通道，还把光纤本身作为感温元件，因此它不需要布置大量的探头，安装方便，布线简单，占用空间少。测温光纤除了光纤传感器的共同优点外，它还可以实现光纤沿线空间区域内的连续测量，从而得到各处的温度值，而且分布式光纤测温可以利用光时域反射技术(Optical Time Domain Reflection简称OTDR)来定位距离，解决许多特殊场合下其它温度传感器难以胜任的测量难题。

需说明的是，光纤测温精度与测量时间有关，若要求测量速度快，则测量精度会下降。超导电缆失超时其发展速度很快，测量速度慢将影响监控保护的及时动作。为弥补测温光纤在测量速度方面的不足，本实施例在超导电缆上同时布置接触式温度传感器对超导电缆的接头温度进行测量。

在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：

步骤S19、响应于接收到三相超导电缆接头处的A相导体层、B相导体层、C相导体层的温度，根据所述接头处的A相导体层、B相导体层、C相导体层的温度与预设阈值的比较结果判断是否存在电缆接头温度故障或异常；若故障，则生成切除控制指令，将所述切除控制指令发送至保护装置以控制所述保护装置动作切除所述高温超导电缆系统；若异常，则生成第十五告警控制指令，将所述第十五告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行三相超导电缆接头温度越域告警；

具体而言，当接头处的A相导体层、B相导体层、C相导体层的温度中任一个大于预设的第五温度值T5，即警戒温度，则判断存在异常，当接头处的A相导体层、B相导体层、C相导体层的温度中任一个大于预设的第六温度值T6，即极限温度，则判断存在故障。所述第六温度值T6大于第五温度值T5。

优选地，在上述步骤S1～S19中，当生成切除控制指令的同时，一并生成切除告警控制指令，将所述切除告警控制指令发送至告警装置以控制所述告警装置进行切除告警。

优选地，所述告警装置响应于接收到不同的告警控制指令，进行不同方式的告警。

本发明另一实施例还提出一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据上述实施例所述高温超导电缆系统在线监控方法的步骤S1～S19。

当然，所述计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该计算机设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述计算机设备中的执行过程。

所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述计算机设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或单元，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明另一实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述高温超导电缆系统在线监控方法的步骤S1～S19。

具体而言，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。