[發(fā)明專利]一種用于局部放電多光譜監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110214974.X
• 申請(qǐng)日: 2021-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN113009295B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任明;張崇興;董明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G01J3/28;G06F17/16
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種用于局部放電多光譜監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法，所述方法包括以下步驟：

第一步驟，獲得探測對(duì)象的絕緣介質(zhì)或界面中的局部放電所產(chǎn)生的輻射光譜分布，并按照等間隔波長將光譜線分為均勻的n個(gè)光譜帶，計(jì)算每個(gè)光譜帶中的光譜線平均相對(duì)強(qiáng)度矩陣P，去量綱處理和計(jì)算得到去量綱化矩陣P’及其相關(guān)系數(shù)矩陣R，基于相關(guān)系數(shù)矩陣R獲得特征根向量λ，利用關(guān)聯(lián)光譜覆蓋率F評(píng)價(jià)光譜檢測對(duì)放電光譜特征的反映程度，獲得最能夠體現(xiàn)放電光輻射特征的多個(gè)關(guān)聯(lián)光譜帶；

第二步驟，實(shí)時(shí)獲得基于關(guān)聯(lián)光譜帶的多光譜同步脈沖數(shù)據(jù)，多光譜同步脈沖數(shù)據(jù)包括光譜脈沖的幅值和時(shí)間信息，基于每個(gè)光譜脈沖的幅值和時(shí)間信息形成多光譜特征參數(shù)矩陣；

第三步驟，關(guān)聯(lián)電壓同步相位及所述多光譜特征參數(shù)矩陣，繪制放電多光譜周相譜圖；

第四步驟，基于所述放電多光譜周相譜圖特征提取以獲得多光譜監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述多光譜監(jiān)測數(shù)據(jù)包括多光譜脈沖強(qiáng)度最大占比P_{mag_pulse}、多光譜脈沖最大頻次P_{freq_pulse}、光譜強(qiáng)度不對(duì)稱度D_asy(j)或光譜強(qiáng)度總不對(duì)稱度D_asy。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一步驟中，輻射光譜分布為上限光譜波長l_l與下限光譜波長之間l_s的范圍，Δl＝l_l-l_s，并按照等間隔波長a將光譜線分為均勻的n個(gè)光譜帶，其中a、n和Δl的關(guān)系由下式?jīng)Q定：Δl＝a·n，

計(jì)算每個(gè)光譜帶中的光譜線平均相對(duì)強(qiáng)度矩陣P，矩陣子項(xiàng)為p(j,k):p(j,k)＝I_j,k，其中，I_j,k為第j種放電類型、第k個(gè)光譜帶的光譜相對(duì)強(qiáng)度，光譜線平均相對(duì)強(qiáng)度矩陣P去量綱處理，去量綱化矩陣P’的子項(xiàng)p’(j,k)為：其中，δ_j為向量P(j)的標(biāo)準(zhǔn)差，為向量P(j)的算術(shù)平均值，

計(jì)算去量綱化矩陣P’的相關(guān)系數(shù)矩陣R，其矩陣子項(xiàng)r(j,k)為：其中，δ_k為向量P(k)的標(biāo)準(zhǔn)差，P(j)為光譜線平均相對(duì)強(qiáng)度矩陣P的j向量，P(k)為光譜線平均相對(duì)強(qiáng)度矩陣P的k向量，

求解相關(guān)系數(shù)矩陣R構(gòu)成特征方程的特征根向量λ，采用rank函數(shù)對(duì)特征根向量λ中子項(xiàng)按照數(shù)值大小倒序排列：λ'＝rank(λ)，

關(guān)聯(lián)光譜覆蓋率F為：其中，m為達(dá)到關(guān)聯(lián)光譜覆蓋率F時(shí)所需的關(guān)聯(lián)光譜數(shù)量，1～m序號(hào)在特征根向量λ所對(duì)應(yīng)的光譜帶中心波長為l_i，關(guān)聯(lián)光譜帶為：(l_i-0.5a,l_i+0.5a),i＝1～m。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，第一步驟中，對(duì)于空氣中的放電，間隔波長a滿足：a≥50nm；對(duì)于六氟化硫氣體中的放電，間隔波長a滿足：a≥75nm；對(duì)于變壓器油中的放電，間隔波長a滿足：a≥100nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一步驟中，關(guān)聯(lián)光譜帶處于300nm至750nm波長范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二步驟中，獲得k個(gè)光譜帶同步檢測得到的光脈沖，并記錄光脈沖幅值I和對(duì)應(yīng)時(shí)間t，得到多光譜時(shí)序矩陣I，其子向量I(j)為：I(j)＝(t,I_t,j)，其中，I_t,j為t時(shí)刻第j個(gè)光譜帶的脈沖強(qiáng)度，

規(guī)約化多光譜時(shí)序矩陣I得到規(guī)約化矩陣I’，其子向量I’(j)的子項(xiàng)I′_t,j為

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，第二步驟中，同步監(jiān)測k個(gè)光譜帶內(nèi)的放電光輻射信號(hào)，并輸出k路光電流或電壓脈沖信號(hào)，并由多路信號(hào)處理單元記錄光脈沖幅值I和對(duì)應(yīng)時(shí)間t，得到多光譜時(shí)序矩陣I。