[发明专利]一种自适应局部放电谱图相位修正方法及修正系统

权利要求书

1.一种自适应局部放电谱图相位修正方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤一，首先利用局部放电脉冲采集系统采集得到脉冲数据并经过初步处理后，包装成数组形式；

步骤二，对相位信息进行排序，相位信息数值在0°～360°之间，按照数值从小到大的排序，形成排序后的相位数组；

步骤三，对相位信息进行分类，将排序后的相位数组分成两类；

相位信息具体的分类算法是，将排序好的相位数组做差，后一个数值减前一个数值得到相位差数组，将相位差数组中的每一个数值与φc进行比较，其中φc是定义的常数量，选择10度或者20度，若大于φc则输出此时的索引，得到一个索引数组；将该索引数组的第0位插入数值0，最后一位插入排序好的相位数组大小的数值，成为新索引数组，将该新索引数组的第n+1位减去第n位，得到索引差数组；找出索引差数组的最大值及次最大值，并找出该最大值及次最大值对应的索引数组的两个元素，根据这两个元素对排序后的相位数组分成两类；

步骤四，对幅值数组进行同样分类，相位数组分类后追溯到步骤一中的原始二维数组，通过搜寻相位找到对应索引的幅值信息，将幅值数组同样分成两类；

步骤五，计算标准谱图与待修正谱图各自的两类幅值数组的密度，寻找幅值近似类；

具体包括，利用计算公式：

其中N是其中一类幅值数组的点数多少，而N_总代表整个幅值数组的总点数，μ表示幅值数组的中心离散程度，μ的具体算法是取幅值类中心处标准差，取经验常数20，并将两类幅值类的数组大小与20比较大小，取这三个数的最小值x，分别从每类幅值数组的中心索引处开始取幅值类的x个值，并求该x个值的标准差，即分别得到两类幅值数组的中心离散程度μ₁与μ₂，根据上述公式得出两类幅值数组的密度σ₁与σ₂；

对于标准谱图和待修正谱图，均计算两个幅值类的密度σ并选出其中较大的一个，则相对较大的值对应的幅值类即为近似类；

步骤六，对幅值近似类对应的相位信息进行归一化修正；

具体包括，计算幅值近似类的相位中心值的差值其中是第一个相位值，是最后一个相位值，再用所有相位值之和加上由于的范围在0°-360°之间，则修正后相位值的范围在-360°-720°之间，利用离差标准化方法将修正后的相位值的量程限制为0°到360°。

2.如权利要求1所述的自适应局部放电谱图相位修正方法，其特征在于，所述步骤一中，所述数组格式固定，第一行为相位信息，第二行为幅值信息，第三行为采集到脉冲的时间，每一列的信息一一对应。

3.如权利要求1所述的自适应局部放电谱图相位修正方法，其特征在于，所述两个元素对排序后的相位数组分类的依据是，索引在所述两个元素之间的相位信息分为第一类，其他的相位信息分为第二类，将相位数组分成两类。

4.如权利要求1所述的自适应局部放电谱图相位修正方法，其特征在于，所述离差标准化方法利用转换函数：

y＝(z-min)/(max-min)

其中max为样本数据的最大值，min为样本数据的最小值；相位值范围在-360°-720°之间的数值为z，通过(z-(-360))/(720-(-360))得到y值为标准化之后的值，范围为0～1，然后将y*360即可把相位数值范围变为0°～360°，利用上述方法对相位数组的相位值进行判断并且使其处于量程内。

5.一种自适应局部放电谱图相位修正系统，其特征在于，其包括：

局部放电脉冲采集单元，其用于采集局部放电脉冲数据并经过初步处理后，包装成数组形式，数组格式固定，第一行为相位信息，第二行为幅值信息，第三行为采集到脉冲的时间；

相位信息排序模块，其用于对相位信息进行排序，相位信息数值在0°～360°之间，按照数值从小到大的顺序，形成排序后的相位数组；

相位信息分类模块，其用于将相位数组分成两类；

所述相位信息分类模块包括：

相位差数组模块，其将排序好的相位数组做差，即后一个数值减前一个数值得到相位差数组；

索引数组模块，其将相位差数组中的每一个数值与φc进行比较，其中φc是定义的常数量，选择10度或者20度，若大于φc则输出此时的索引，得到一个索引数组；

索引差数组模块，其将该索引数组的第0位插入数值0，最后一位插入排序好的相位数组大小的数值，成为新索引数组，将该新索引数组的第n+1位减去第n位，得到索引差数组；找出索引差数组的最大值及次最大值，并找出该最大值及次最大值的此时对应的索引数组的两个元素；及

相位数组拆分模块，其根据这两个元素对相位数组进行拆分，索引在这两个元素之间的相位信息分为第一类，其他的相位信息分为第二类，这样对相位数组进行两类分类处理；

幅值信息分类模块，其用于对幅值数组进行分类，参照相位数组分类的方式，相位数组分类后追溯到原始二维数组，通过搜寻相位找到对应索引的幅值信息，从而将幅值数组同样进行分类处理，这样就得到两类相位数组，两类幅值数组；

幅值近似类模块，其用于寻找幅值的近似类，对于标准谱图和待修正谱图，均计算两个幅值类的密度并选出其中较大的一个，则相对较大的值对应的幅值类即为近似类；

利用如下计算公式：

其中N是其中一类幅值数组的点数多少，而N_总代表整个幅值数组的总点数, 这两个相比得到了该类幅值的密度归一化值，μ表示幅值数组的中心离散程度，μ的具体算法是取幅值类中心处标准差，由于两类幅值类的数组大小不一定相等，因此取经验常数20，并将两类幅值类的数组大小与20比较大小，取这三个数的最小值x，分别从每类幅值数组的中心索引处开始取幅值类的x个值，并求该x个幅值的标准差，即分别得到两类幅值数组的中心离散程度μ₁与μ₂，根据上述公式得出两类幅值数组的密度σ₁与σ₂；

相位信息归一化模块，其用于对幅值近似类对应的相位信息进行归一化修正，并采用离差标准化方法对修正后的相位数组进行量程限制；

利用所述相位信息归一化模块计算幅值近似类的相位中心值的差值其中是第一个相位值，是最后一个相位值，再用所有相位值之和加上由于的范围在0°-360°之间，则修正后相位值的范围在-360°-720°之间，采用所述离差标准化方法对修正后的相位数组量程限制为0°到360°。