[發明專利]基于均值漂移聚類算法判別局部放電脈沖干擾信號的方法和系統

在審

• 申請號: 202010730635.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111967338A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黃雪莜;熊俊;張宇;張浩寧;余偉洲
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01R31/12
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種基于均值漂移聚類算法判別局部放電脈沖干擾信號的方法，其包括步驟：(1)在GIS設備內外分別設置特高頻局部放電傳感器，成對地采集GIS設備局部放電PRPS圖譜(2)將局部放電PRPS圖譜轉換為PRPD圖譜(3)采用均值漂移聚類算法將PRPD圖譜中的脈沖數據點聚類為若干個數據簇(4)對每對PRPD圖譜中的數據簇進行相似度計算，將相似度小于設定相似度閾值的一對數據簇匹配成對，并將其判定為同源信號(5)將所有同源信號基于接收信號強度進行定位，若在一對同源信號中來自GIS設備內部設置的特高頻局部放電傳感器采集的數據簇幅值相對于來自GIS設備外部設置的特高頻局部放電傳感器采集的數據簇幅值較小，則將其判定為來自GIS設備外部脈沖干擾信號。

技術領域

本發明涉及一種判別干擾信號的方法和系統，尤其涉及一種判別局部放電脈沖干擾信號的方法和系統。

背景技術

氣體絕緣組合電器(GIS)是電力系統的重要配件之一，其通常被廣泛應用在電力系統中。因此，對于氣體絕緣組合電器狀態的全面感知是保障電網安全運行、提升電網駕馭能力且實現電網智能運行的先決條件。

GIS使用現場的環境比較復雜，其周圍通常充斥著大量的干擾信號。因此，針對在線監測設備采集的數據進行干擾信號預處理能夠有效提高GIS智能感知系統中局部放電模式識別的正確率，進而提高整個系統對氣體絕緣組合電器狀態全面感知的能力。

需要說明的是，當前運行的氣體絕緣組合電器(GIS)局部放電智能感知系統普遍存在誤報率高的問題。由于GIS使用現場周圍通常充斥著大量的干擾信號，且智能感知系統對于來自電氣設備外部同為局部放電信號脈沖型干擾(如其他現場設備高壓端電暈放電、懸浮放電等)的識別較為乏力。因此在實際運行中風險評估系統經常會將這類干擾錯誤地認為是由設備內部缺陷所引起的，從而導致整個評估系統在運行的大部分時間內均處于報警狀態(實際上設備內部并無嚴重的絕緣缺陷)，很難起到它本應實現的功能。

目前，國內外學者針對局部放電數據中的干擾、噪聲信號已經做出了大量的研究。這些研究重點在于：利用時頻域分析白噪聲、濾除周期窄帶干擾、利用機器學習算法識別具有獨特特征的脈沖干擾等方面。但是，上述國內外學者研究的很多干擾信號處理方法很難對本身就是局部放電的脈沖型干擾進行判別。

基于此，為了解決現有GIS局部放電智能感知系統中普遍存在的問題，期望獲得一種基于均值漂移聚類算法判別局部放電脈沖干擾信號的方法和系統，其可以準確有效的判別局部放電信號中的脈沖干擾信號，提高智能感知系統的準確性。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種基于均值漂移聚類算法判別局部放電脈沖干擾信號的方法，該方法可以準確有效的判別局部放電信號中的脈沖干擾信號，其可以為更好地進行局放類型識別提供前提條件，能夠有效提高智能感知系統的準確性。

根據上述發明目的，本發明提出一種基于均值漂移聚類算法判別局部放電脈沖干擾信號的方法，其包括步驟：

(1)在GIS設備內外分別設置特高頻局部放電傳感器，以成對地采集GIS設備的局部放電PRPS圖譜；

(2)將局部放電PRPS圖譜轉換為PRPD圖譜；

(3)采用均值漂移聚類算法將PRPD圖譜中的脈沖數據點聚類為若干個數據簇；

(4)對每對PRPD圖譜中的數據簇進行相似度計算，將相似度小于設定的相似度閾值的一對數據簇匹配成對，并將其判定為同源信號；

(5)將所有同源信號基于接收信號強度進行定位，并且如果在一對同源信號中來自GIS設備內部設置的特高頻局部放電傳感器采集的數據簇的幅值相對于來自GIS設備外部設置的特高頻局部放電傳感器采集的數據簇的幅值較小，則將其判定為來自GIS設備外部的脈沖干擾信號。