[发明专利]一种用于变压器内部多局部放电源的分离方法及系统

权利要求书

1.一种用于变压器内部多局部放电源的分离方法，其特征在于步骤包括：

1)获取变压器内部多个局部放电源的局部放电信号的原始波形；

2)对原始波形的时域信号v(t)进行傅里叶FFT变换得到频域信号F(f)；分别基于能量累积函数对时域信号v(t)计算时域信号v(t)时间累积到t_k的时域信号能量累积函数值，基于能量累积函数对频域信号F(f)计算频域信号F(f)时间累积到f_k的频域信号能量累积函数值；

3)分别针对时域信号能量累积函数值、频域信号能量累积函数值进行数学形态梯度计算，得到时域梯度值和频域梯度值；

4)基于时域信号能量累积函数值、频域信号能量累积函数值、时域梯度值、频域梯度值提取多个局部放电信号的信号特征量；

5)将提取得到的多个局部放电信号的信号特征量进行降维处理形成组合特征；

6)基于组合特征对局部放电信号进行特征聚类，从而得到分离后的多个局部放电源；

步骤5)的详细步骤包括：

5.1)根据提取得到的多个局部放电信号的信号特征量进行两两求差得到多个组合变量；

5.2)采用线性判别式算法对多个组合变量进行降维优化处理，提取其中最具效果的两个组合变量P₁、P₂作为降维处理形成的组合特征。

2.根据权利要求1所述的用于变压器内部多局部放电源的分离方法，其特征在于，步骤2)中计算时域信号v(t)时间累积到t_k的能量函数值的函数表达式如式(1)所示；

式(1)中，E_T(t_k)为时域信号v(t)时间累积到t_k的时域信号能量累积函数值，k＝1,…,N，N表示原始波形中的时域信号总数量，v(t_i)表示t_i时刻的时域信号。

3.根据权利要求1所述的用于变压器内部多局部放电源的分离方法，其特征在于，步骤2)中计算频域信号F(f)时间累积到f_k的能量函数值的函数表达式如式(2)所示；

式(2)中，E_F(f_k)为频域信号F(f)时间累积到f_k的频域信号能量累积函数值，k＝1,…,N/2，N表示原始波形中的时域信号总数量，F(f_i)表示f_i频率的频域信号。

4.根据权利要求1所述的用于变压器内部多局部放电源的分离方法，其特征在于，步骤3)中进行数学形态梯度计算的函数表达式如式(3)所示；

式(3)中，mg(n)为时域梯度值或频域梯度值，和fΘg(n)为中间变量，“Θ”是两个数学形态结构元计算算子，f为信号，g为结构元离散函数，f(n-m)表示第n-m个抽样的信号值，f(n+m)表示第n+m个抽样的信号值，g(m)表示第m个结构元函数值，n表示第n个抽样索引号，m表示第m个结构元索引号，D_f表示信号的定义域，D_g表示数学形态变换结构元的定义域。

5.根据权利要求1所述的用于变压器内部多局部放电源的分离方法，其特征在于，步骤4)中提取的多个局部放电信号的信号特征量包括时域信号能量累积函数的有效持续时间T_W、函数曲线面积A_T，频域信号能量累积函数的有效带宽F_W、函数曲线面积A_F，以及时域能量累积函数数学形态梯度最大值ξ_T、频域能量累积函数数学形态梯度最大值ξ_F。