[發明專利]基于局部放電多信息融合的GIS絕緣子缺陷識別方法及系統

有效

• 申請號: 202010885616.7
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112014700B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張曉星;伍云健;胡國雄
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 鄭勤振

1.一種基于局部放電多信息融合的GIS絕緣子缺陷識別方法，其特征在于，包括：

根據絕緣子局部放電的特高頻波形信號計算特高頻的時域波形特征，根據絕緣子局部放電的超聲波波形信號計算超聲波的功率譜特征，根據絕緣子局部放電的特高頻信號的幅值和相位構建放電信號的相位圖譜，計算相位圖譜的正負半周放電相位中心正負半周偏斜度S_K^+/-、陡峭度K_u^+/-、正負半周互相關系數C_c和放電量因數Q，及灰度圖像的0階矩、2階中心矩和3階中心矩；

計算所述特高頻的時域波形特征，所述超聲波的功率譜特征，所述相位圖譜的正負半周放電相位中心正負半周偏斜度S_K^+/-、陡峭度K_u^+/-、正負半周互相關系數C_c和放電量因數Q，以及所述相位圖譜的灰度圖像的0階矩、2階中心矩和3階中心矩，所構成的絕緣子缺陷的4種信息特征的信息增益，去除信息增益低于閾值的特征，剩下的作為各信息的有效特征；

基于棧式降噪自編碼將各信息的有效特征壓縮到一維，重新計算壓縮后一維向量的信息增益，以壓縮后的一維特征作為一個坐標，坐標權重取信息增益值，所有信息壓縮后的一維特征共同構建一個新的4維空間；

以構建的4維空間為待分類樣本，基于拉普拉斯中心性的密度聚類算法，將樣本一一聚類，根據樣本中心的缺陷類型確定其他所有樣本的缺陷類型。

2.根據權利要求1所述的GIS絕緣子缺陷識別方法，其特征在于，特高頻的時域波形特征包括波形的上升時間t_r、下降時間t_f、峰值時間t_p脈沖寬度t_d、持續時間t_c。

3.根據權利要求1所述的GIS絕緣子缺陷識別方法，其特征在于，超聲波的功率譜特征包括最大峰值U_psdm、峰值頻率U_fm、峰個數U_pn、功率譜均值U_psdμ、方差U_psdσ、中值頻率U_psdzh和平均頻率U_fμ。

4.根據權利要求1所述的GIS絕緣子缺陷識別方法，其特征在于，構成絕緣子缺陷的4種信息特征的信息增益計算方法為：

計算采集數據自身的信息熵H(I)，對于樣本總數為M的特征I，樣本類別有K類，每個類別的特征樣本數量記為X_i，則分類系統的信息熵H(I)：

計算引入這個特征后系統的信息熵，記特征I的取值區間為I₁～I₂₀，對于第i個區間I_i：樣本數為K_i，三個類別具有的樣本個數分別為K_1i，K_2i和K_3i，則特征I的信息熵計算如所示：

計算特征的信息增益G(I)：

G(I)＝H(S)-H(I|S)。