[发明专利]特高频局放检测图谱特征参量提取的方法及异常检测方法

说明书

本发明公开了一种特高频局放检测图谱特征参量提取的方法及异常检测方法。其中，特高频局放检测图谱特征参量提取的方法包括步骤1：提取特高频局放检测图谱上所有数据点的数值与坐标，进而将该特高频局放检测图谱转换成PRPD数据矩阵；步骤2：针对PRPD数据矩阵，采用统计方法来提取局部放电模式特征，构建出一个特征向量来表征图谱统计分布特点，作为局部放电类别的分类依据。其可实现从非结构化局放图谱直接提取出特征参量，并可进一步用于后续基于特征参量的局部放电异常检测与识别，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明属于图像数据处理领域，尤其涉及一种特高频局放检测图谱特征参量提取的方法及异常检测方法。

背景技术

随着电力需求的不断增长，电力系统对于电力设备的经济型和可靠性要求不断提高。作为一种具有占地面积小、运行可靠性高、配置灵活、维修简单和检修周期长等特点的电力设备，封闭式气体绝缘组合电器GIS(Gas Insulated Substation)以其技术上的先进性和生命周期成本的经济性被广泛应用于城市供电、发电厂、大型工矿企业等高压输变电系统中。由于其结构特点，GIS设备对绝缘性能有很高的要求，GIS绝缘故障也构成GIS故障的主要原因，而局部放电是设备绝缘缺陷的重要表征形式，对局部放电信号的检测和局放类别的分类，对检测GIS故障来说，具有十分重要的作用。

现有的局部放电检测方法，主要有常规电检测法、超声波检测法、特高频检测法(UHF)，以及光学检测法和化学监测法等。其中以超声波检测法和特高频检测法最为有效，其中超声波检测法更加适合于现场检测，特高频检测法根据局部放电所激发的电磁波等特性，利用特高频传感器来接收电磁波并分析，具有灵敏度高、无需断电检测、抗干扰能力强等特点，因此应用较为广泛。

现有存储的局部放电数据，多以图谱的形式存在，但各厂家所产生的图谱格式不一致，且难以获得图谱所对应的原始放电数据。以往对电力设备局部放电信号的检测方法，大多数建立在已获得局放数据的基础上，不能直接实现从现场检测局放图谱到局放异常缺陷的检测判别。在这种情况下，从局部放电图谱中恢复和重构出放电数据，可以将非结构化的图谱数据转化为结构化、更易于处理的信号数据，对于简化局部放电检测流程，实现更高效局放检测与分类来说具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种特高频局放检测图谱特征参量提取的方法，其基于图像处理可实现从非结构化局部图谱直接提取出特征参量，并可进一步用于后续基于特征参量的局部放电异常。

其中，PRPD：相位分辩的局部放电，Phase Resolved Partial Discharge，就是把每个带有相位标识的局部放电脉冲按照相位显示出来，放电信息没有时间信息，属于一段时间内的PRPS信息的叠加，例如1s之内；

PRPS：相位分辩的脉冲序列，Phase Resolved Pluse Sequence，就是把每个带有相位标识的局部放电脉冲按照时间先后显示出来，时间先后一般按照所在的周期序号处理。

局部放电类别：例如电晕放电、悬浮电位放电、空穴放电和自由金属颗粒放电。

电晕放电的特点为：放电的极性效应非常明显，通常在工频相位的负半周或正半周出现，放电信号强度较弱且相位分布较宽，放电次数较多。但是较高电压等级下另一个半周也可能出现放电信号，幅值更高且相位分布较窄，放电次数较少。

悬浮电位放电的特点为：放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电信号幅值很大且相邻放电信号时间间隔基本一致，放电次数少，放电重复率较低。

空穴放电的特点为：放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电信号幅值较分散，放电次数较少。