[发明专利]一种真空度关联局放信号的处理方法

说明书

本发明涉及一种真空度关联局放信号的处理方法，属于信号处理优化技术领域。该方法首选对暂态地电压传感器检测到的具有非线性结构特征的局部放电信号进行降维处理，之后通过研究降维后的数据与真空度关系，从而实现真空度的检测。其中降维方法包括：首先，寻找每个样本的k个近邻点；其次，根据每个样本点的近邻点重构权种矩阵W；最后，根据W矩阵计算矩阵M，然后对矩阵M求解所得的非零特征值对应的特征向量。本发明方法能够处理非线性高维的局部放电数据，有效避免“维数灾难”，并且可以很好的保存局部邻域间数据相关性，具有集中局部放电特征参数，提高检测方法精度等优点。

技术领域

本发明属于信号处理优化技术领域，具体涉及一种真空度关联局放信号的处理方法。

背景技术

真空断路器是电网中常用的重要设备，对于核心组件真空灭弧室，如果出现空气泄入，断路器的灭弧能力将严重降低，从而导致事故。真空度可以通过暂态地电压测试真空断路器的局部放电信号来判断。但是，由于特征量维数太多过于复杂，所以没有一种根据局部放电信号的特性判断真空度的有效方法。本发明旨在解决这个问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种利用真空断路器的局部放电信号检测真空度的方法，该方法首选对暂态地电压传感器检测到的具有非线性结构特征的局部放电信号进行降维处理，之后通过研究降维后的数据与真空度关系，从而实现真空度的检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种真空度关联局放信号的处理方法，将检测到的真空断路器的局部放电信号作为样本集，形成由N个输入向量X＝{x₁,x₂····,x_N},x∈R^(D)构成的空间，通过降维处理，得到输出向量Y＝{y₁,y₂····,y_N}，y∈R^(d)，且dD；

X和Y都是有N个数据，X中的每个x_i是D维向量，Y中的每个yi是d维向量，x_i为局放识别的特征量，y_i为降维后的特征量；

具体步骤如下：

第一步，寻找近邻点；对N个输入向量构造k个近邻点，kN；每个点x_i的 k个近邻点记为N(x_i)＝{x_i1,x_i2····,x_ik}，欧式度量的计算式如式(1)所示。

第二步，计算近邻点样本的线性重构误差，使得误差最小，得到最佳的线性结构，即为重构权值矩阵；重构的误差函数如下：

式(2)中w_ij为x_i与x_j之间的权值；通过式(2)可知，在误差函数取最小值时，若x_j不是x_i的近邻点，则有w_ij＝0；此外，对于权值矩阵还需要满足以下条件：

式(3)保证了高维数据在降维过程中的空间流形特征不变。求解权值矩阵，采用拉格朗日乘子法，将式(2)化简可以得到