[發明專利]一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法

有效

• 申請號: 201510065533.2
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104713714B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 程志萬;趙現平;趙書濤;牛為華
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所53106
• 代理人: 何健

1.一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法，其特征是,首先對斷路器運動過程中采集到的電信號、視頻信號、振動信號、聲波信號抽取特征指標，然后采用主元分析法對原始特征空間進行降維處理，再利用網格多密度聚類算法對新的特征向量進行聚類分析，評估斷路器的健康狀態，最后根據斷路器狀態與特征向量之間的緊密度關系給特征向量重新確定權重，建立具有反饋能力的故障診斷方法；步驟如下：第一步，采用圖像處理技術，獲取在高壓斷路器動作時機械參數，融合振動信號、聲波信號以及電信號，對各種信號進行分析處理，獲取所需的特征向量；第二步，將獲取的特征向量經主元分析法選定d個主要特征向量構成d維數據空間；第三步，將由斷路器運動參數構成的d維數據空間的每一維劃分為k個不相交的區間段，而且每個區間都是左閉右開的等長段，形成kd個網格單元；第四步，對劃分好的kd個網格單元進行初始化，將所有的斷路器運動參數樣本進行掃描并將這些數據集中的點映射到網格數據空間中，計算每個網格單元中斷路器樣本數據的數目，通過計算比較選取網格單元中數據樣本個數的最大值；第五步，調用密度閾值處理方法，計算閾值MinPts；第六步，逐個檢查每一個網格單元,若某個網格單元中樣本的個數大于MinPts，則標記該單元為高密度單元，否則標記該單元為低密度單元；第七步，對所有已標記的高密單元進行聚類即相鄰高密單元合并，若低密度單元鄰接高密度單元也進行并入高密度單元聚類,若低密度單元鄰接的是低密度單元則單獨作為一類，統計經聚類后類的個數，若類的個數不滿足需求則修改密度閾值MinPts，繼續聚類；第八步，對于新的斷路器運動參數樣本特征向量，利用相鄰相似性對新的樣本進行類別判斷，評估斷路器的故障類型；第九步，根據新的聚類結果修改各個特征指標權重，為下一次聚類做好準備。

2.根據權利要求1所述的一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法，其特征在于：采用非接觸傳感技術捕獲高壓斷路器運動特征參數。

3.根據權利要求1所述的一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法，其特征在于：采用將電信號、視頻信號、振動信號、聲波信號進行融合即四位一體的診斷方法，對高壓斷路器的特征向量進行故障診斷。

4.根據權利要求1所述的一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法，其特征在于：采用網格多密度聚類算法對視頻、聲音、振動以及分、合閘線圈的電信號特征進行聚類分析，提取出了能夠反映斷路器動作特性和適合高壓斷路器分級特征的參數；網格多密度聚類算法不僅可以有效地處理孤立點數據，自適應的密度閾值能夠較好地滿足用戶的多級分類需求。

5.根據權利要求1所述的一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法，其特征在于：運用歐幾里德距離判定斷路器運動參數樣本的新樣本與已有類別中樣本的平均相似度，從而確定新樣本的類別。

6.根據權利要求1所述的一種基于網格多密度聚類的高壓斷路器動作特性分析方法，其特征在于：根據聚類結果修正指標權重，建立集電、聲、振動和圖像為一體的斷路器測試與機械特征分析的自反饋系統。