[發明專利]一種基于社區發現的放電信號源分離方法

有效

• 申請號: 202010468639.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111610417B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 黃成軍;郭燦新;黃志方;邵震宇;劉丹丹;豆慧玲
• 申請（專利權）人: 華乘電氣科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 盧艷民

1.一種基于社區發現的放電信號源分離方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，構建傳感器的拓撲圖步驟：在GIS本體和其周圍墻壁上分別安裝若干個傳感器，對所有傳感器進行編碼，根據GIS空間結構、電氣連接圖和傳感器安裝位置，將編好碼的傳感器與GIS空間位置進行關聯，建立傳感器空間拓撲圖，其中傳感器是拓撲圖的節點，有直接電氣連通的兩個傳感器之間用直線連接構成拓撲圖的邊線，邊線長度代表相應的兩個傳感器之間的電氣連通的距離；

S2，獲取社區網絡的節點步驟：結合步驟S1中建立的傳感器空間拓撲圖，找到異常傳感器在信號傳播路徑上的關聯傳感器，具體步驟如下：

S21，選擇2個異常的傳感器；

S22，利用Dijkstra算法計算2個異常傳感器之間的最短路徑；

S23，計算最短路徑上的傳感器數量k，當k≤2時，判斷2個異常傳感器之間最短路徑上的傳感器為關聯傳感器；當k2時，判斷2個異常傳感器之間無關聯傳感器；

S24，重復步驟S21～S23，獲得所有異常傳感器之間的關聯傳感器，異常傳感器和關聯傳感器即為社區網絡的節點；

S3，構建社區網絡步驟：利用特征相似度和社區發現相結合的方法對局放信號進行聚類分析，判斷數據的同源性并分離多個局放源，構建社區網絡，具體包括以下步驟：

S31，社區網絡的節點的同源性分析：根據電磁波衰減特性，同一放電源發出的電磁波信號強度會沿著傳播路徑發生不同程度的衰減，但其變化趨勢相同，通過對比不同傳感器監測數據的特征序列相關性來進行同源性分析；

S32，構建單個社區網絡：將判斷為同一放電源的兩節點之間添加一條邊線，形成1個社區網絡；

S33，重復步驟S32，得到其它節點之間的單個社區網絡，并不斷地合并重疊所有的單個社區網絡得到最終的社區網絡；

S4，分離放電信號源步驟：根據最終的社區網絡確定信號社區結構，完成放電源的分離，社區網絡中有邊相連的節點形成1個信號社區，無邊相連的節點單獨形成1個信號社區，每個信號社區對應一個異常信號源。

2.根據權利要求1所述的一種基于社區發現的放電信號源分離方法，其特征在于，步驟31中，所述特征序列包括日均放電幅值序列和日均放電次數序列。

3.根據權利要求2所述的一種基于社區發現的放電信號源分離方法，其特征在于，步驟S31具體包括以步驟：

S311，獲取社區網絡節點歷史m天的局部放電監測數據；

S312，計算歷史m天的日均放電幅值序列和日均放電次數序列；

S313，對日均放電幅值序列和日均放電次數序列進行歸一化處理，歸一化公式為：

式中，x_*為特征序列中各向量歸一化后的值，x為特征序列中各向量的值，x_min為特征序列中向量的最小值，x_max為特征序列中向量的最大值；

將特征序列中各向量進行歸一化處理后，得到歸一化的日均放電幅值序列和日均放電次數序列；

S314，計算每兩個社區網絡節點之間的日均放電幅值相似度r_c和日均放電次數相似度r_d，計算公式如下：

式中，r為A、B傳感器特征序列的相似度，A(t)為A傳感器的特征序列，為A(t)的均值序列，B(t)為B傳感器的特征序列，為B(t)的均值序列；

S315，判斷信號的同源性，當相似度滿足下式時判斷兩個傳感器監測到的異常數據具有相關性，來自同一放電源：

r_c∩r_dδ

式中，δ為相似度閾值，0.6≤δ≤0.9。

4.根據權利要求1所述的一種基于社區發現的放電信號源分離方法，其特征在于，步驟S1中，所述傳感器空間拓撲圖不僅包括傳感器與GIS的空間位置信息，還包括局部放電信號傳播路徑上各傳感器的電氣連接信息。