[发明专利]一种GIS设备的局部放电类型分类方法

说明书

本申请公开了一种GIS设备的局部放电类型分类方法，利用uPMT传感器阵列和电压传感器采集局部放电的光辐射强度‑工频电压相位‑光辐射波长三维数据；利用特征提取法提取光辐射强度‑工频电压相位‑光辐射波长三维数据，得到特征波段下的光辐射强度‑工频电压相位信息；光辐射强度‑工频电压相位信息分别通过多个特征运算，得到多个特征运算对应的特征量；多个特征量分别输入分类器中，得到局部放电的放电类型。本申请中，通过特征提取法提取采集到的数据量庞大的三维数据，作为放电信息特征参量，减少了数据分析量，提高数据分析效率；经过多个特征运算得到对应的特征量，并将多个特征量输入分类器中，得到放电类型，提高分类准确性。

技术领域

本申请涉及开关电力设备状态诊断领域，尤其涉及一种GIS设备的局部放电类型分类方法。

背景技术

GIS设备具有运行可靠性高、检修周期长、设备体积小等显著优势，其安全稳定运行对电力系统的可靠性有着重要的意义。然而气体绝缘开关、气体输电管道等气体绝缘电力设备在生产、运输、装配以及运行过程中不可避免地会产生导体尖端、划伤、悬浮电位等绝缘缺陷，该类绝缘缺陷在强电场作用下会产生局部放电甚至是绝缘击穿等严重安全事故。因此在GIS设备故障初期及时发现并诊断故障类型对保障设备的安全可靠运行有着显著的意义。

局部放电检测被认为是电力设备故障初期检测最有效的检测手段，常见的局部放电检测方法为特高频法。当GIS设备内部存在局部放电现象时，所产生的特高频电磁波能够沿着GIS设备的管体向远处传播，对于局部放电类型的识别，准确提取特征参量和提高分类器分类精度一直是局部放电放电类型识别工作的研究重点，现阶段在局部放电特高频检测中特征参量主要集中在局部放电统计分布图谱中提取图像灰度分形特征、统计特征、小波特征、单脉冲波形特征等，特征参量的选择没有统一的标准，由研究者自行提取，在此基础上利用神经网络、支持向量机模糊聚类等分类器实现放电类型模式识别。

由于电磁波信号在通过GIS设备内部存在不连续点时会造成电磁波能量的衰减和反射，电磁波信号在GIS设备中传播到特高频传感器时信号的波形与幅值等参数发生变化，从而增加了检测局部放电信号的复杂性，同时大型电气设备的局部放电监测系统处于各种干扰的现场环境中，特高频电磁波检测装置容易受到干扰，后续模式识别准确度也会受到影响。

发明内容

本申请提供了一种GIS设备的局部放电类型分类方法，以解决基于特高频检测方法的分类准确性低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了以下技术方案：

一种GIS设备的局部放电类型分类方法，方法包括：利用uPMT传感器阵列和电压传感器采集局部放电的光辐射强度-工频电压相位-光辐射波长三维数据；利用特征提取法提取光辐射强度-工频电压相位-光辐射波长三维数据，得到特征波段下的光辐射强度-工频电压相位信息；光辐射强度-工频电压相位信息分别通过多个特征运算，得到多个特征运算对应的特征量；多个特征量分别输入分类器中，得到局部放电的放电类型。

可选地，利用uPMT传感器阵列和电压传感器采集局部放电的光辐射强度-工频电压相位-光辐射波长三维数据，包括：利用uPMT传感器阵列采集局部放电紫外、可见光以及红外三个波段的光辐射强度；采用电压传感器采集局部放电的工频电压相位；将紫外、可见光以及红外三个波段的光辐射强度和工频电压相位汇集，得到光辐射强度-工频电压相位-光辐射波长三维数据。

可选地，利用特征提取法提取光辐射强度-工频电压相位-光辐射波长三维数据，得到特征波段下的光辐射强度-工频电压相位信息，包括：提取光辐射强度-工频电压相位-光辐射波长三维数据，并将紫外、可见光以及红外三个原始波段分割为子波段；分析各子波段与原始波段之间的相关性、各子波段之间的相关性，提取具有放电信号特征的多组子波段作为特征波段，得到特征波段下的光辐射强度-工频电压相位信息。