專利名稱：一種變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法的制作方法
技術領域：
本發明涉及電氣設備絕緣在線監測與故障診斷領域，特別涉及一種變壓器油紙絕緣多局部放電源脈沖信號的分離與識別算法。
背景技術：
電力變壓器是電網中的核心設備，在設備制造、運輸以及長期運行過程中不可避免地會產生絕緣缺陷從而引發的局部放電(ro)，嚴重影響了變壓器的運行可靠性。因此，局部放電源信息的分析與診斷是變壓器狀態評估中的重要內容，為制定合理的維護與檢修策略提供參考依據。傳統方法常采用放電脈沖信號的脈沖相位分布模式(PRPD)圖譜形狀及根據其提取的特征參量來識別放電源類型。但實際運行過程中，由于變壓器油紙絕緣多為液-固兩相復合絕緣，其內部結構復雜，往往在會多處引發局部放電；同時，惡劣的運行環境也有可能造成套管表面發生放電。因此，現場監測得到的變壓器絕緣局部放電信號往往是多處放電源信號的疊加，導致所得的PRPD圖譜為多個放電源的重疊信息。因此，采用傳統單一放電源的PRPD圖譜特征或參量無法直接對多局部放電源信號進行識別和診斷，需要在放電源類型識別和診斷前對接收到的多放電源疊加信號進行脈沖分離。理論上，傳感器接收到的來自同一局部放電源的信號具有類似的特性，通過提取具有某種具有代表性的特征使得具有類似特性的脈沖能夠聚集成一類，實現多放電源脈沖的自動分離后，結合單一缺陷的放電指紋，即可對多放電源進行診斷。
發明內容
有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種變壓器油紙絕緣多局部放電源脈沖信號的分離與識別算法。本發明的目的是這樣實現的:本發明提供的一種變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法，包括以下步驟:S1:采集多局部放電源信號和單一局部放電源信號；S2:對多局部放電源信號進行分析獲取單次ro脈沖群和相位幅值矩陣數據；S3:計算單次ro脈沖群進行相似度并生成相似度矩陣；S4:通過近鄰傳播聚類對相位幅值矩陣數據結合相似度矩陣進行聚類并生成子類脈沖PRPD圖譜數據；S5:根據單一局部放電源信號的PRPD圖譜指紋特征來識別子類脈沖PRPD圖譜數據并分離多局部放電源信號以形成不同的放電源類型。進一步，所述相似度矩陣的生成具體包括以下步驟:S31:對單次ro脈沖群進行S變換并生成STA幅值矩陣；S32:采用以下公式來計算STA幅值矩陣的相似度:
權利要求
1.種變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法，其特征在于:包括以下步驟: S1:米集多局部放電源信號和單一局部放電源信號； S2:對多局部放電源信號進行分析獲取單次ro脈沖群和相位幅值矩陣數據； S3:計算單次ro脈沖群進行相似度并生成相似度矩陣； S4:通過近鄰傳播聚類對相位幅值矩陣數據結合相似度矩陣進行聚類并生成子類脈沖PRPD圖譜數據； S5:根據單一局部放電源信號的PRPD圖譜指紋特征來識別子類脈沖PRPD圖譜數據并分離多局部放電源信號以形成不同的放電源類型。
2.據權利要求1所述的變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法，其特征在于:所述相似度矩陣的生成具體包括以下步驟: 531:對單次H)脈沖群進行S變換并生成STA幅值矩陣； 532:采用以下公式來計算STA幅值矩陣的相似度:
3.據權利要求1所述的變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法，其特征在于:所述近鄰傳播聚類具體包括以下步驟:541:初始化 r (i, k)和 a (i, k)， 其中，r(i，k)為吸引度，表征樣本Ak適合作為樣本Ai的聚類中心的程度；a(i，k)為歸屬度，表征樣本Ai選擇樣本Ak作為其聚類中心的適合程度； 542:按照式(2) (5)迭代更新吸引度r(i，k):
4.據權利要求1所述的變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法，其特征在于:所述單一局部放電源信號的PRPD圖譜指紋特征通過以下步驟來實現: 551:對單一局部放電源信號進行分析處理形成相位幅值矩陣數據； 552:對相位幅值矩陣數據進行處理并生成PRPD圖譜數據； 553:對PRPD圖譜數據進行處理并生成指紋特征。
全文摘要
本發明公開了一種變壓器油紙絕緣多局部放電源信號的分離與識別算法。該算法采用時頻分析與近鄰相似傳播聚類進行多局部放電源脈沖信號的分離和識別。首先，采用S變換對局部放電脈沖進行時頻分析，得到ST幅值(STA)矩陣，并計算脈沖的相似度；然后，采用相似度矩陣進行近鄰傳播聚類，實現放電脈沖的自動分離。最后，提取子類脈沖的脈沖相位分布模式(PRPD)圖譜的指紋特征識別放電源類型，并使用實驗采集并人工組合的多放電源信號對方法的有效性進行了校驗。該算法能自動地根據脈沖之間的相似度給出聚類數目及對應的脈沖群，并且不受脈寬的影響。當采集的PD原始數據采用一定的脈寬提取單次脈沖波形即可較好地實現多放電源的分離。
文檔編號G01R31/12GK103091612SQ201310016819
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月16日 優先權日2013年1月16日
發明者王謙, 徐瑞林, 廖瑞金, 郭超, 汪可, 逄凱, 李勇, 楊雁, 齊超亮 申請人:重慶市電力公司電力科學研究院, 重慶大學, 國家電網公司