[发明专利]电力电缆故障行为的多重对应分析方法

说明书

本发明涉及一种电力电缆故障行为的多重对应分析方法，包括如下步骤：步骤（1）：列写电缆的指标矩阵：步骤（2）：计算相对频率矩阵：步骤（3）：卡方分解：步骤（4）：奇异值分解：步骤（5）：创建感性地图：A、定义基准坐标；B、空间变换：C、找到理想故障点：D、计算马氏距离。本发明的方法有助于丰富对电缆故障行为的认识，提高对电缆故障行为的理解，能够对大量电力电缆的分类变量进行系统地分析、以找到各种分类变量之间联系，可以减少电缆运维人员的工作量，直观地找到具有故障倾向的电缆类型。

技术领域

本发明涉及对电缆群中不同类型的多根电力电缆的各种故障行为采取的多重对应分析方法。

背景技术

随着电力、能源行业的发展，各种电缆越来越多地应用到生产生活的各个领域。电缆一般都埋入地下，具有可靠性高、安全系数高、节省空间等优点。在电力电缆运行过程中，由于绝缘变质老化、过热击穿、过电压击穿、外力破坏、电化学腐蚀、绝缘进水受潮、附件质量等原因，会产生不同种类的故障。大体上，电缆故障行为可以分为电缆本体故障和电缆接头故障。电缆的故障行为与电缆的结构特性和故障特征有关。其中，结构特性可以按多个一级变量进行分类，如：电力电缆电压等级、电缆芯线截面积、电缆长度等，而每一个变量又包含有多个种类的分类变量，以电压等级为例，电压等级有6kV、10kV、35kV等。故障特征分为故障原因、故障形式、电缆使用年限等几个一级变量，故障原因又可细化为安装故障、操作故障、制造故障、环境因素、外力破坏等几个分类变量。因此对电缆故障行为的分析涉及到多维度的多种变量。

对两个以上的分类变量进行的对应分析称为多重对应分析。该方法对多维列联表资料进行加权主成分分析，把多维数据降成低维数据，并通过低维视图直观地展示列联表中变量之间的联系。多重对应分析有着简洁直观的结果输出，是多元统计分析方法中探索性研究的有力工具之一。因此，适用于对电缆群的分析研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对大量电力电缆的分类变量进行系统地分析、以找到各种分类变量之间联系的电力电缆故障行为的多重对应分析方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电力电缆故障行为的多重对应分析方法，用于对电缆群中的电力电缆的分类变量进行数据降维处理，从而便于对所述电力电缆的故障行为进行分析，所述电力电缆故障行为的多重对应分析方法包括如下步骤：

步骤(1)：列写电缆的指标矩阵：

将所述电缆群中的各个所述电力电缆的分类变量组织在一个I×P的指标矩阵Z中，所述指标矩阵Z的行对应各个所述的电力电缆，I为所述电缆群中电力电缆的数量，所述指标矩阵Z的列对应所述电力电缆的各项分类变量，P为所述分类变量的总数，所述指标矩阵Z中的元素Z_i,p采用二进制表示所述电力电缆是否具有所述分类变量的特性；

步骤(2)：计算相对频率矩阵：

将所述指标矩阵的所有元素除以所述指标矩阵的元素总和，得到相对频率矩阵F，所述相对频率矩阵F中的元素为f_i,p；

步骤(3)：卡方分解：

对所述频率矩阵F进行卡方检验，得到其行和列之间的联系，并根据所述频率矩阵F得到标准化残差矩阵S，所述标准化残差矩阵中的元素为S_i,p；

步骤(4)：奇异值分解：

将所述标准化残差矩阵S通过奇异值分解而将其中高维度的变量数据重构偶到低维数据空间；

步骤(5)：创建感性地图：

A、定义基准坐标：根据所述奇异值分解而定义基准坐标的行和列；