[发明专利]一种高压电缆故障诊断的方法

权利要求书

1.一种高压电缆故障诊断的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：运用主成分分析法，获取高压电缆样本故障类别特征信息，构建故障类型特征字典，根据高压电缆原始样本字典和故障类型特征字典共同构建扩展字典；

S2：基于扩展字典，利用稀疏表示方法计算各类样本对测试样本的逼近残差；

S3：判断故障类型；若测试样本与某一故障类型样本的逼近残差最小，则诊断出电缆故障类型为该类样本对应的故障类型。

2.根据权利要求1所述的一种高压电缆故障诊断的方法，其特征在于，步骤S1中所述的运用主成分分析法构建故障类型特征字典包括如下步骤：

S11：获得包含高压电缆故障类型的训练样本

m为故障特征量维数，ni为故障类型i的样本数；

S12：运用主成分分析法提取高压电缆故障类型i的特征向量

式中：m为特征指标数量，l_i为故障类型i的主元个数；

S13：将故障类型特征字典P与原始样本字典D进行联合构成扩展字典

D'＝[D₁,…,D_c,P₁,…,P_c]∈R^m×(n+L)

式中：n＝n₁+n₂+…+n_C,L＝l₁+l₂+…+l_C。

3.根据权利要求2所述的一种高压电缆故障诊断的方法，其特征在于，步骤S2中所述的利用稀疏表示方法计算各类样本对测试样本的逼近残差包括如下步骤：

S21:利用扩展字典中样本任意两个列向量之间xi和xj的平均欧氏距离:

式中M＝n+L是扩展字典的列数；

S22:计算测试样本y与扩展字典中列向量xi之间的高斯核距离：

d_i(x_i,y)＝exp(-||x_i-y||²/2σ²)；

S23：计算扩展字典各列向量的权重系数为

则加权扩展字典可表示为

S24：测试样本y可由扩展字典WD’稀疏表示为:

式中：z为稀疏系数向量，ε为允许误差；

S25：计算扩展字典中各故障类别对测试样本的逼近残差:

式中：r_i(y)表示测试样本相对高压电缆故障类型i的逼近残差，δ_i表示稀疏系数向量z在第i类别故障的系数不为0，其它类别对应的系数为0的函数。