[发明专利]配电变压器铁芯振动信号特征量提取方法

权利要求书

1.一种配电变压器铁芯振动信号特征量提取方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1：在变压器空载时利用配电变压器振动信号采集装置，采集配电变压器不同状态时的铁芯振动信号；

步骤S2：将采集到的铁芯振动信号采用直接法进行双谱估计后，得到初始特征矩阵M_C∈C^256×256；

步骤S3：由于步骤S2得到的矩阵M_C内的元素全部为复数，因此进行奇异值分解前需对矩阵M_C的所有元素取模，即计算出所有元素的幅值，从而构造出一个双谱幅值矩阵的实矩阵M_R∈R^256×256，最后对M_R进行奇异值分解，将二维双谱幅值矩阵M_R降为一维；

所述步骤S3中，按如下方法对各个铁芯振动信号的双谱幅值矩阵M_R进行奇异值分解：

假设一个实矩阵A＝(a_ij)_m×n(m≥n)，且秩rank(A)＝r，那么必定存在两个正交矩阵U、V和一个对角矩阵S使得下式成立：

A=USVT=Σi=1rλiuiviT---(1)]]>

式中：U＝[u₁,u₂,…,u_m]∈R^m×m，且UU^T＝I；V＝[v₁,v₂,…,v_m]∈R^n×n，且VV^T＝I；S＝diag[λ₁,λ₂,…,λ_m]∈R^m×n，且λ₁＞λ₂＞…＞λ_r≥0；为AA^T、A^TA的特征值，u_i、v_i分别为AA^T、A^TA对应于的特征矢量；λ_i即为矩阵奇异值；

定义奇异值贡献率p_i为

pi=λi/Σi=1rλi---(2)]]>

式中：i＝1,2,…,r；p_i表示各个奇异值在所有奇异值总和中所占能量的相对关系；通常可选取累积贡献率达到85％后的前s个奇异值作为特征向量，从而达到减小计算量又不失准确性之目的，即

(Σi=1sλi/Σi=1rλi)>85%---(3);]]>

步骤S4：选取步骤S3求得的前20个主奇异值构造判断铁芯状态的特征向量，及铁芯振动信号特征量为

λ_i＝[λ_i(1)，λ_i(2)，…,λ_i(20)](4)。