专利名称：一种变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气设备绝缘在线监测与故障诊断领域，特别涉及一种变压器油纸绝缘多局部放电源脉冲信号的分离与识别算法。
背景技术：
电力变压器是电网中的核心设备，在设备制造、运输以及长期运行过程中不可避免地会产生绝缘缺陷从而引发的局部放电(ro)，严重影响了变压器的运行可靠性。因此，局部放电源信息的分析与诊断是变压器状态评估中的重要内容，为制定合理的维护与检修策略提供参考依据。传统方法常采用放电脉冲信号的脉冲相位分布模式(PRPD)图谱形状及根据其提取的特征参量来识别放电源类型。但实际运行过程中，由于变压器油纸绝缘多为液-固两相复合绝缘，其内部结构复杂，往往在会多处引发局部放电；同时，恶劣的运行环境也有可能造成套管表面发生放电。因此，现场监测得到的变压器绝缘局部放电信号往往是多处放电源信号的叠加，导致所得的PRPD图谱为多个放电源的重叠信息。因此，采用传统单一放电源的PRPD图谱特征或参量无法直接对多局部放电源信号进行识别和诊断，需要在放电源类型识别和诊断前对接收到的多放电源叠加信号进行脉冲分离。理论上，传感器接收到的来自同一局部放电源的信号具有类似的特性，通过提取具有某种具有代表性的特征使得具有类似特性的脉冲能够聚集成一类，实现多放电源脉冲的自动分离后，结合单一缺陷的放电指纹，即可对多放电源进行诊断。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种变压器油纸绝缘多局部放电源脉冲信号的分离与识别算法。本发明的目的是这样实现的:本发明提供的一种变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法，包括以下步骤:S1:采集多局部放电源信号和单一局部放电源信号；S2:对多局部放电源信号进行分析获取单次ro脉冲群和相位幅值矩阵数据；S3:计算单次ro脉冲群进行相似度并生成相似度矩阵；S4:通过近邻传播聚类对相位幅值矩阵数据结合相似度矩阵进行聚类并生成子类脉冲PRPD图谱数据；S5:根据单一局部放电源信号的PRPD图谱指纹特征来识别子类脉冲PRPD图谱数据并分离多局部放电源信号以形成不同的放电源类型。进一步，所述相似度矩阵的生成具体包括以下步骤:S31:对单次ro脉冲群进行S变换并生成STA幅值矩阵；S32:采用以下公式来计算STA幅值矩阵的相似度:
权利要求
1.种变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法，其特征在于:包括以下步骤: S1:米集多局部放电源信号和单一局部放电源信号； S2:对多局部放电源信号进行分析获取单次ro脉冲群和相位幅值矩阵数据； S3:计算单次ro脉冲群进行相似度并生成相似度矩阵； S4:通过近邻传播聚类对相位幅值矩阵数据结合相似度矩阵进行聚类并生成子类脉冲PRPD图谱数据； S5:根据单一局部放电源信号的PRPD图谱指纹特征来识别子类脉冲PRPD图谱数据并分离多局部放电源信号以形成不同的放电源类型。
2.据权利要求1所述的变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法，其特征在于:所述相似度矩阵的生成具体包括以下步骤: 531:对单次H)脉冲群进行S变换并生成STA幅值矩阵； 532:采用以下公式来计算STA幅值矩阵的相似度:
3.据权利要求1所述的变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法，其特征在于:所述近邻传播聚类具体包括以下步骤:541:初始化 r (i, k)和 a (i, k)， 其中，r(i，k)为吸引度，表征样本Ak适合作为样本Ai的聚类中心的程度；a(i，k)为归属度，表征样本Ai选择样本Ak作为其聚类中心的适合程度； 542:按照式(2) (5)迭代更新吸引度r(i，k):
4.据权利要求1所述的变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法，其特征在于:所述单一局部放电源信号的PRPD图谱指纹特征通过以下步骤来实现: 551:对单一局部放电源信号进行分析处理形成相位幅值矩阵数据； 552:对相位幅值矩阵数据进行处理并生成PRPD图谱数据； 553:对PRPD图谱数据进行处理并生成指纹特征。
全文摘要
本发明公开了一种变压器油纸绝缘多局部放电源信号的分离与识别算法。该算法采用时频分析与近邻相似传播聚类进行多局部放电源脉冲信号的分离和识别。首先，采用S变换对局部放电脉冲进行时频分析，得到ST幅值(STA)矩阵，并计算脉冲的相似度；然后，采用相似度矩阵进行近邻传播聚类，实现放电脉冲的自动分离。最后，提取子类脉冲的脉冲相位分布模式(PRPD)图谱的指纹特征识别放电源类型，并使用实验采集并人工组合的多放电源信号对方法的有效性进行了校验。该算法能自动地根据脉冲之间的相似度给出聚类数目及对应的脉冲群，并且不受脉宽的影响。当采集的PD原始数据采用一定的脉宽提取单次脉冲波形即可较好地实现多放电源的分离。
文档编号G01R31/12GK103091612SQ201310016819
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者王谦, 徐瑞林, 廖瑞金, 郭超, 汪可, 逄凯, 李勇, 杨雁, 齐超亮 申请人:重庆市电力公司电力科学研究院, 重庆大学, 国家电网公司
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