[发明专利]一种基于频域功率谱的电缆局部放电信号特征向量提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆局部放电在线监测技术领域，更具体地，涉及一种基于频域功率谱的电缆局部放电信号特征向量提取方法。

背景技术

电缆局部放电在线监测中，检测到的局部放电信号可能来自电缆本体和电缆终端头，也可能来自与其相连的开关柜。由于不同来源的局部放电对设备危害不同，判断标准也不同，所以对局部放电信号来源进行识别有重要的现实意义。

在局部放电信号识别方面，信号特征提取和分类器选择是最关键部分。特征提取是局部放电信号识别第一步，特征提取的好坏直接影响到识别的效果。由于不同类型放电信号功率谱差异明显，且功率谱在不同频率段分布不同，故可以将其作为信号识别的依据。

发明内容

本发明提供一种基于频域功率谱的电缆局部放电信号特征向量提取方法，该方法基于频域功率谱的优势，提取的特征向量能够更好表征局部放电信号。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于频域功率谱的电缆局部放电信号特征向量提取方法，其中，包括以下步骤：

S1.获取现场检测的电缆局部放电信号；

S2.对现场检测到的电缆局部放电信号进行快速傅里叶变换，得到电缆局部放电信号的幅频特性；

S3.将频域分成若干段，对于每段频域，定义其功率谱并计算总功率，得到每段频域的总功率；

S4.利用步骤S3得到的每段频域的总功率，组成电缆局部放电信号的特征向量。

进一步的，所述步骤S2中，对现场检测到的电缆局部放电信号进行快速傅里叶变换，得到电缆局部放电信号的幅频特性的步骤为：

对现场检测到的电缆局部放电信号f(kT)k＝0,1,...,N-1，其中N为时间序列长度，T为采样周期，则其快速傅里叶变换为：

式中，f_s为信号的采样频率，为频率对应的幅值。

进一步的，所述步骤S3中，将频域分成若干段，对于每段频域，定义其功率谱并计算总功率，得到每段频域的总功率的步骤为：

S31.将频域分成若干段，对于每段频域，定义其功率谱如下：

式中，为频率对应的功率。

S32.根据功率谱，每段频域的总功率计算如下：

式中，f_i表示第i段频域，I为频域总段数，W_i为频域f_i对应的总功率。

进一步的，所述步骤S4中，利用步骤S3得到的每段频域的总功率，组成电缆局部放电信号的特征向量的步骤为：

电缆局部放电信号的特征向量λ为

λ＝[W₁,W₂,...,W_I]

式中，λ为电缆局部放电信号的特征向量。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

本发明提供的特征向量提取方法基于频域功率谱的优势，提取的特征向量能够更好表征局部放电信号。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，一种基于频域功率谱的电缆局部放电信号特征向量提取方法，其中，包括以下步骤：

S1.获取现场检测的电缆局部放电信号；

S2.对现场检测到的电缆局部放电信号进行快速傅里叶变换，得到电缆局部放电信号的幅频特性；具体的，包括如下步骤：

对现场检测到的电缆局部放电信号f(kT)k＝0,1,...,N-1，其中N为时间序列长度，T为采样周期，则其快速傅里叶变换为：

式中，f_s为信号的采样频率，为频率对应的幅值。

S3.将频域分成若干段，对于每段频域，定义其功率谱并计算总功率，得到每段频域的总功率；具体的，包括如下步骤：

S31.将频域分成若干段，对于每段频域，定义其功率谱如下：

式中，为频率对应的功率。

S32.根据功率谱，每段频域的总功率计算如下：