[发明专利]一种基于结构相似性算法的单芯电缆局放定位方法

权利要求书

1.一种基于结构相似性算法的单芯电缆局放定位方法，其特征在于：首先通过离线测定，对某一特定型号的电缆测量出相关参数；

具体为：离线测定传输函数，计算步长Δt，电缆的单位长度L_min，传播时延作为实验参数，并选取合适的数据窗口DW，

DW＝min{DW₁,DW₂}

其中，式中的τ_C和τ_S分别为线芯和金属护层两种模态下的传播时延，L为一节电缆的长度；

其次通过在每节电缆接头处的金属护层接地端安装的高频电流互感器实时监测PD信号，并传回控制中心分析；最后应用SSIM算法比对两端脉冲信号的相似度，实现对PD源的精确定位，具体为：

将电缆两端接头监测到的首个脉冲信号经信号处理分别为I_RS1和I_2·m，再将I_RS1与相乘后的曲线波形x与I_2·m的曲线波形y相比对，应用SSIM算法得出二者的相似度数值SSIM(x,y)，将该相似度数值SSIM(x,y)与设置的阈值1相比较，若大于阈值1则判定为外部源，反之则为内部源；为电缆线芯的传输函数，阈值1设置在0.7-0.9之间，计算公式如下：

其中μ_x、μ_y分别是曲线波形x、曲线波形y的亮度平均值，分别为曲线波形x和曲线波形y的标准差，σ_xy是曲线波形x、曲线波形y的协方差，c₁、c₂是使公式中分母不为零的常数；SSIM算法的结果是有界的：0＜SSIM(x，y)≤1，结果越大，两个曲线波形的相似度越高，当两个曲线波形一模一样时，SSIM(x，y)＝1；

在判定为内部源时，需要进一步确定PD源的位置，假设PD源设置在电缆1节中，电缆1节两端的接头分别为接头1和接头3，PD源距离接头1有一计算长度l,其数值为L_min的整数倍，将接头1和接头3监测到的脉冲信号经信号处理得I_1·m和I_3·m，再将I_1·m与相乘后的曲线波形x'和I_3·m与相乘后的曲线波形y'相比对，应用SSIM算法得出二者的相似度数值SSIM(x',y')，将该相似度数值SSIM(x',y')与设置的阈值2相比较，若大于阈值2则可将该相似度数值SSIM(x',y')对应的位置作为一个参考结果，若小于阈值2，则再将l与L比较，若l大于L，则进行综合评价参考结果，取SSIM(x',y')最大值对应的位置为PD源，若l小于L，则重新赋值l进行判断。

2.如权利要求1所述的一种基于结构相似性算法的单芯电缆局放定位方法，其特征在于，该方法采用模块化设计，主要由以下三部分组成：离线测定模块、初步定位模块和精确定位模块；其中离线测定模块是对某一特定型号的电缆测量出相关实验参数，为后续分析计算做铺垫；初步定位模块通过安装在接头处金属护层接地端的高频电流互感器实时监测可能出现的PD信号，并传回控制中心分析计算脉冲信号从SSIM算法中得到的值，当该值大于设置的阈值1时，判断为外部源，反之为内部源；在判定为内部源的情况下，再应用SSIM算法比对进行局放源的精确定位。