[發明專利]一種瓷支柱絕緣子故障識別方法及裝置

在審

• 申請號: 202010848376.3
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111985408A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 焦宗寒;劉榮海;楊迎春;鄭欣;許宏偉;周靜波;虞鴻江;陳國坤;代克順
• 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: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01N29/44
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請實施例提供的瓷支柱絕緣子故障識別方法及裝置，該方法以瓷支柱絕緣子振動聲學檢測設備的振動數據作為數據來源。首先，將采集到的時域數據轉化到頻域內。然后，對處理后的信號利用期望最大值算法構建高斯混合模型，并利用期望最大值算法求出高斯混合模型的重要參數：平均值μ，標準差σ，權重系數α。其中平均值μ可以反映各模態分量中心頻率位置，標準差σ可以反映頻帶寬度大小，權值系數α可以用來表示各模態分量所占有的比重。最后，將得到重要參數作為特征數據導入到ELM進行訓練，通過機器學習判斷瓷支柱絕緣子的故障特征，與傳統的頻譜分析相比較，基于高斯混合模型與期望最大值算法的瓷支柱絕緣子故障識別方法提高了故障判別的效率。

技術領域

本申請涉及電力技術領域，尤其涉及一種瓷支柱絕緣子故障識別方法及裝置。

背景技術

瓷支柱絕緣子由于其工作環境惡劣、質量劣化及自然老化等問題導致斷裂的事故發生較多，嚴重影響了電力系統的安全運行,故研究絕緣子在役檢測具有重要的應用價值。

瓷支柱絕緣子采集到的振動信號屬于隨機振動信號，振動信號頻譜復雜，干擾較多。傳統的頻譜分析方法需要多次對比分析才能去除干擾和得出檢測結果。

一種基于高斯混合模型與期望最大值算法的瓷支柱絕緣子故障識別方法，有助于對瓷支柱絕緣子振動檢測結果更好的分析和評判。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本申請實施例示出一種瓷支柱絕緣子故障識別方法及裝置。

本申請實施例第一方面示出一種瓷支柱絕緣子故障識別方法，包括：

將建模樣本的時域振動數據轉換為頻域振動數據；

將所述頻域振動數據劃分為低頻模態頻域振動數據、中頻模態頻域振動數據及高頻模態頻域振動數據；

分別計算所述低頻模態頻域振動數據、中頻模態頻域振動數據及高頻模態頻域振動數據的平均值μ、標準差σ、高斯曲線權重系數α得到平均值數組、標準差數組及高斯曲線權重系數數組；

在平均值數組、標準差數組及高斯曲線權重系數數組分別選取最大平均值、最大標準差及最大高斯曲線權重系數；

將所述最大平均值、最大標準差及最大高斯曲線權重系數歸一化處理；

利用所述歸一化處理后的所述最大平均值、最大標準差及最大高斯曲線權重系數構建ELM分類模型；

利用所述ELM分類模型識別瓷支柱絕緣子的故障。

可選擇的，建模樣本的頻域振動數據為y＝[y₁，y₂，...，y_N]^T；所述最大平均值的計算過程為：

p(k|y_n)是建模樣本y_n來自第k個高斯分布的先驗概率，α_m分別為最大平均值。

可選擇的，所述最大標準差的計算過程為：

μ_m為最大標準差。

可選擇的，所述最大高斯曲線權重系數的計算過程為：

σ_m為最大高斯曲線權重系數。

本申請實施例第二方面示出一種瓷支柱絕緣子故障識別裝置，包括：

轉換單元，用于將建模樣本的時域振動數據轉換為頻域振動數據；

劃分單元，用于將所述頻域振動數據劃分為低頻模態頻域振動數據、中頻模態頻域振動數據及高頻模態頻域振動數據；