[发明专利]基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法

权利要求书

1.一种基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法，其特征在于，其步骤包括：

S100：电缆局部放电信号输入至硬件调理设备中，进行放大和滤波处理；

S200：经过放大和滤波处理后的信号输入至信号采集设备，对电缆局部放电信号进行采集；

S300：信号采集设备的输出信号经过LabVIEW的去直流、滤波和阀值判断处理；

S400：对步骤S300所得的信号利用LabVIEW的TFA Time Varying Filter算法进行平滑处理；

S500：对步骤S400中所得的信号利用LabVIEW的LVQ算法来识别局部放电信号的源波和反射波；

S600：对步骤S500中获取的源波和反射波的信息进行分析，计算出反射波在电缆中的具体位置：步骤S500所得波形分为三部分，左侧、中间部分和右侧；其中，中间部分的幅值波动平稳，左侧幅值最大的峰值或谷值处是源波的位置，右侧幅值最大的峰值或谷值处是反射波的位置，则反射波距离源波的位置可以使用以下公式进行计算得出：

L＝(L₂-L₁)/v_sam*v 

其中，L为反射波距离源波的距离；L₂为反射波索引位置；L₁为源波索引位置；v_sam为源波和反射波的采样率；v为源波和反射波在电缆中的波速。

2.如权利要求书1所述的一种基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法，其特征在于，所述步骤S400中TFA Time Varying Filter算法对信号进行平滑处理的具体过程为：

S410：初始化内存；

S420：对原始信号进行双高斯拟合处理；

S430：接着将拟合后的信号分成两路，一路进行离散Gabor变换，另一路进行阈值参数操作，以及提取频谱分析参数得到峰值或谷值索引；

S440：用提取到的频谱分析参数，峰值或谷值索引和阈值参数对离散Gabor变换后的信号进行离散Gabor展开操作；

S450：用原始信号减去离散Gabor展开后的信号，得到平滑处理后的信号。

3.如权利要求书1所述的一种基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法，其特征在于，所述步骤S500中LVQ算法识别局部放电信号的源波和反射波的具体过程为：

S510：对原始信号，也就是源波信号进行分割，将其分成若干段；

S520：对分割信号中初始化并获取权重系数，用来反映原始信号中源波和放射波位置属性；

S530：将权重系数最大的两个值相应的索引值在相应的原始数据的图表中标识出来，幅值最大的一个是源波索引，另外一个是反射波索引。

4.如权利要求书2所述的一种基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法，其特征在于，在步骤S430中获取频谱分析参数的过程为：

使用频率范围在100k～10M的Butterworth带通滤波器对拟合后的信号进行频谱分析，获取频谱幅值的平均值和频谱幅值大于平均值的1.5倍的峰值或谷值索引。

5.如权利要求书2所述的一种基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法，其特征在于，在步骤S430中获取阈值参数的过程为：

设定信号幅值的平均值乘以±1.2作为阈值，对信号幅值绝对值小于平均值绝对值1.2倍的信号部分进行移动窗口为5的滑动平均处理，然后用上述阈值对处理后的所有值进行二值化处理，得到阈值参数。

6.如权利要求书3所述的一种基于LabVIEW的电缆局部放电的位置识别方法，其特征在于，步骤S520中获取权重系数的方法：

S521：对于个数为N的输入样本，初始化权重系数λ_n＝1/N，以及权重系数的学习率ε，并给定最大迭代次数T，其中，0＜ε＜1，N和T均为大于1的整数；

S522：判断是否满足迭代停止条件,迭代停止条件为：迭代次数大于最大迭代次数T，如果满足则退出迭代，如果不满足则继续；

S523：寻找输入样本x_i的最近邻w_j，满足下列计算公式，其中d_n(x_i,w_j)表示x_i与w_j之间的距离：

d_n(x_i,w_j)＝min(d_n(x_i,w_m),d_n(x_i,w_j)),0＜j＜N-1,0＜m＜N-1；

S524：更新权重系数λ_n：

其中，0＜t＜N-1,0＜n＜N-1，d表示两个最近邻样本之间的距离；

S525：返回步骤S522。