[發(fā)明專利]一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811288775.8
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109100627A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧敏;毛恒;艾春;田陽普;林少漢
• 申請（專利權(quán)）人: 紅相股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 泉州市博一專利事務(wù)所 35213
• 代理人: 方傳榜

1.一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法，其特征在于,包括以下步驟：

（1）、通過高速采集裝置，基于局部放電信號的特征觸發(fā)捕捉技術(shù)對各種典型故障缺陷模型產(chǎn)生的局部放電脈沖信號進行采集并存儲，建立PRPD圖譜數(shù)據(jù)庫；

（2）、通過灰度圖構(gòu)造模塊，使用PRPD圖譜數(shù)據(jù)構(gòu)造出局部放電類型的灰度圖；

（3）、通過特征提取及分類模塊，利用基于深度殘差網(wǎng)絡(luò)的局部放電類型識別網(wǎng)絡(luò)提取灰度圖的辨識特征,并對辨識特征進行分類識別；

（4）、將灰度圖構(gòu)造模塊和訓(xùn)練好的特征提取及分類模塊作為檢測儀器的分類器，對現(xiàn)場局部放電的PRPD圖譜數(shù)據(jù)進行特征提取和故障診斷分析。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法，其特征在于，所述步驟（2）的具體內(nèi)容是：

向灰度圖構(gòu)造模塊輸入PRRD圖譜數(shù)據(jù)，以局部放電脈沖信號幅度q為縱軸，劃分為M個區(qū)間，工頻相位φ為橫軸，劃分為N個區(qū)間，將ｑ-φ平面劃分為M×Ｎ個區(qū)間；統(tǒng)計每個區(qū)間的局部放電脈沖次數(shù)，構(gòu)造ｑ-φ-n圖譜；對局部放電脈沖次數(shù)進行歸一化即：；其中，為歸一化后的脈沖次數(shù)，為實際脈沖次數(shù)，為該ｑ-φ-n圖譜的最大脈沖次數(shù)；設(shè)定各點像素的灰度值：，使的最大值與最小值依次對應(yīng)灰度圖像的最小灰度級和最大灰度級，從而構(gòu)造出局部放電類型的可視化灰度圖。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法，其特征在于：所述局部放電類型識別網(wǎng)絡(luò)由輸入層、若干卷積層、最大值池化層、全局平均池化層、全連接層和輸出層構(gòu)成；其中，輸入數(shù)據(jù)為局部放電灰度圖；卷積層，最大值池化層的組合實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)特征自適應(yīng)提取功能，全局平均池化層實現(xiàn)了特征壓縮，全連接層則承擔(dān)對輸入特征進行分類的任務(wù)。

4.如權(quán)利要求所述的一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法，其特征在于：所述局部放電類型識別網(wǎng)絡(luò)由輸入層、第一卷積層、第一最大值池化層、第一殘差結(jié)構(gòu)、第二殘差結(jié)構(gòu)、第二最大值池化層、第三殘差結(jié)構(gòu)、第四殘差結(jié)構(gòu)、全局平均池化層、全連接層、輸出層構(gòu)成；所述輸入層的輸入數(shù)據(jù)為局部放電灰度圖；全局平均池化層將上一層所有特征圖對應(yīng)的特征點組成輸出特征向量，該輸出特征向量即為該網(wǎng)絡(luò)對局部放電灰度圖自適應(yīng)提取的特征；全連接層則承擔(dān)對輸入特征進行分類的任務(wù)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法，其特征在于,還包括步驟（5）：通過繼續(xù)累積各種典型故障缺陷模型的PRPD圖譜數(shù)據(jù)，同時不斷收集現(xiàn)場檢測故障設(shè)備時采集到的局部放電的PRPD圖譜數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)不斷累積進PDPR圖譜數(shù)據(jù)庫并對所述分類器進行訓(xùn)練、優(yōu)化。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于端到端模式的電力設(shè)備局部放電故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(1)中,高速采集裝置采集局部放電脈沖信號的方法,具體包括以下步驟：

（S1）、設(shè)置高速采集裝置的采樣率和局部放電傳感器類型匹配，并調(diào)整高速采集裝置為低觸發(fā)閾值，連續(xù)采樣不同類型故障缺陷的局部放電脈沖信號，同時保證采樣時長能覆蓋多個工頻周波的放電脈沖信號；

（S2）、將采集到的局部放電脈沖波形展開，細致分析不同類型故障缺陷局部放電的單個脈沖的時域特征，以及時間序列上多個脈沖的時間分布特征，并且量化這兩類特征參量；

（S3）、根據(jù)步驟（S2）中得到的脈沖時域特征和脈沖時間分布特征，設(shè)計高速采集裝置對局部放電脈沖信號的觸發(fā)采集參數(shù)；

（S4）、根據(jù)步驟（S3）中局部放電脈沖信號的觸發(fā)采集參數(shù)，配置高速采集裝置的觸發(fā)采集參數(shù)，對局部放電脈沖信息實施采集

（S5）、根據(jù)步驟（S4）中對局部放電脈沖信號的采集，存儲采集的局部放電脈沖信號。