[发明专利]一种氧化锌避雷器绝缘劣化趋势分析方法

权利要求书

1.一种氧化锌避雷器绝缘劣化趋势分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：获取避雷器在线监测数据、基础台账数据和温湿度数据；

步骤S2：将步骤S1中获取的数据进行数据清洗；然后利用数学形态学进行消噪处理，用以消除信号噪声并保留原信号的全局和局部特征，提高在线监测数据可靠性；

步骤S3：通过EMD分析，提取步骤S2中消噪处理后的数据信号中各个模态分量及表征数据原始信号中心趋势分量，再从中心趋势分量，获取曲线各个拐点；根据数据变化率告警上下限及各个相邻外点间数据变化率，确定相邻拐点间数据变化趋势，组合相邻拐点间的变化趋势，得出一段区间内避雷器监测数据变化趋势，并根据避雷器绝缘劣化告警因子，发出绝缘劣化趋势告警；

其中，步骤S3中所述EMD分析的具体内容为：

获取经过形态学消噪处理后的信号，然后将信号分解为若干个本征模态分量和一个余量，用以使本征模态分量成为满足条件的函数或信号；经过分解后，原始信号表示为即EMD能够将任何一个信号x(t)分解为n个基本模态分量和一个余量之和，分量c₁(t),c₂(t),…c_n(t)分别包含了信号从高到低不同频段的成分，r_n(t)则表示信号x(t)的中心趋势；

其中，所述本征模态分量满足的条件具体为：

首先，在整个数据序列中，极值点的数量与过零点的数量必须相等或者至多相差一个；

其次，任意一点，由数据序列的局部极大值点确定的上包络线和局部极小值点确定的下包络线的均值为零，即为信号关于时间轴局部对称；

其中，所述将一个信号x(t)分解为n个基本模态分量和一个余量之和，即对于给定的信号x(t)计为EMD抽取第一个IMF进行筛分的具体内容为：

步骤SA：找出信号的所有局部极值点；

步骤SB：分别对极大值序列和极小值序列进行分段三次样条插值拟合，以生成上包络线e_u(t)和下包络线e_d(t)；

步骤SC：计算上下包络线的均值m(t)＝(e_u(t)+e_d(t))/2；

步骤SD：从信号中减去m(t)的

步骤SE：重复步骤SA至步骤SD直至得到1个IMF,记为c₁(t)＝h(t)；

步骤SF：将c₁(t)从中分离出来，得到余项

将余项r₁(t)作为待分解信号，重复以上SA至SE步骤直至满足筛分结束条件即待分解信号已经单调或IMF的个数满足要求；经过EMD的筛分，信号被分解为有限个IMF分量：c₁(t),…,c_n(t)和一个余项r_n(t)；因此，原始信号表示为

2.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器绝缘劣化趋势分析方法，其特征在于：所述基础台账数据包括设备名称、型号名称、投运日期和电压等级。

3.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器绝缘劣化趋势分析方法，其特征在于：所述避雷器在线监测数据包括泄漏 电流、阻性电流、容性电流。

4.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器绝缘劣化趋势分析方法，其特征在于：步骤S2中所述数据清洗的具体内容为：首先剔除无效数据，然后对于缺失的数据采用关联缺失点前后数据的线性插值法对数据进行补缺处理。

5.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器绝缘劣化趋势分析方法，其特征在于：步骤S2中所述利用数学形态学消噪处理的具体内容为：首先设定圆形序列结构元素；然后根据输入信号f(s)和序列结构元素b(s)的定义域分别为D_f和D_b，则f(s)关于b(s)的膨胀和腐蚀分别为：

最后根据开算子闭算子形态开闭算子形态闭开算子对输入信号进行形态学消噪处理。