[發明專利]一種基于局部放電原始時域波形的多尺度特征提取技術

在審

• 申請號: 202110450982.4
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113189457A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 劉勇;王豪;王志會;李琪冉;黃興旺;宗紅寶;董學家
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種基于局部放電原始時域波形的多尺度特征提取技術。局部放電的原始時域波形蘊含著豐富的特征信息，對局部放電原始時域波形進行諧波小波變換，得到不同頻率的子帶，提取不同子帶上的多尺度特征量，包括多尺度能量參數和多尺度樣本熵參數，作為特征量，來表征局部放電原始信號。這些參數從不同角度反映了局部放電信號的原始特征，可以據此區分不同類型的局部放電。

技術領域

本發明涉及局部放電特征提取技術領域，特別是涉及了一種基于局部放電原始時域波形的多尺度特征提取技術。

背景技術

局部放電是電力設備絕緣在足夠強的電場作用下局部范圍內發生的放電。電力設備局部放電量與其絕緣狀況密切相關，局部放電量的變化預示著絕緣一定存在著可能危及電纜安全運行的缺陷。通常放電過程中伴隨著電流脈沖、電磁輻射、發聲、發熱等物理化學現象。局部放電的檢測手段正是利用這些現象加以判斷。目前局部放電檢測的常用方法是脈沖電流法，檢測放電信號的視在放電量、放電重復率、放電相位和放電能量等，對放電數據進行加工和分析，可以評估局部放電嚴重程度和絕緣狀態。除了脈沖電流法以外，局部放電的檢測方法還有超聲檢測法、溫度檢測法和光檢測法等。

學者們在局部放電特征表征和提取方面做了大量研究工作，在得到局部放電原始數據后，多采用統計特征法，如構建局部放電相位分布模式(PRPD)，提取統計算子作為特征量，但很少有研究從局部放電原始時域波形出發，提取時域波形中包含的豐富信息來進行局部放電的分類識別。因此，提取局部放電原始時域波形中包含的特征信息，構建特征量，進行模式識別，對于保障電力設備的安全穩定運行、提高電力設備的檢測與診斷水平具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的即在于，提出了一種局部放電信號多尺度特征提取方法，通過對局部放電原始時域波形進行諧波小波變換，得到不同頻率的子帶，提取不同子帶上的多尺度特征量，包括多尺度能量參數和多尺度樣本熵參數，作為特征量，來表征局部放電原始信號，為電力設備的檢測與缺陷診斷奠定理論基礎。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種基于局部放電原始時域波形的多尺度特征提取技術，具體步驟為：

1)制作局部放電缺陷模型，搭建實驗平臺，在實驗室環境中進行局部放電模型實驗，以獲得原始的局部放電數據；

2)根據每類局部放電的觸發幅值和波形特征設計單次局部放電脈沖信號提取程序，提取單次局部放電脈沖；

3)選取合適的去噪算法，對單次局放脈沖信號進行去噪處理；

4)利用小波變換方法對去噪后的局放信號進行分解，計算不同分解尺度上的特征參數；

進一步的，所述的實驗方法為局部放電測量的國標IEC 60270-2000。

進一步的，所述去噪方法為小波閾值去噪，選取的小波基函數為db2小波。

本發明提出了一種基于局部放電原始時域波形的多尺度特征提取技術，用多尺度特征量來表征局部放電信號，對于提高電力設備的檢測與缺陷診斷水平具有重要意義。其具體的有益效果包括：

1.從局部放電原始放電波形出發，提出了一種局部放電信號多尺度表征方法，該方法充分利用了原始時域波形所包含的局部放電特征信息，從不同角度抓取了描述局部放電信號的特征量，進而實現識別，為電力設備的檢測與缺陷診斷奠定理論基礎。

2.該方法為在線監測電力設備的局部放電情況提供了理論支撐。隨著原始時域波形的不斷積累，局放檢測精度會不斷提高，對于提高電力設備的運維水平具有重要意義。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：