[发明专利]一种电缆终端局部放电模式识别方法及系统

说明书

一种电缆终端局部放电模式识别方法及系统，所述方法对所采集的局部放电信号进行预处理，对预处理后的局部放电信号进行坐标变换；以放电信号极坐标图作为特征图谱，采用旋转不变LBP算法对极坐标下的放电图谱进行特征提取；使用提取的局部放电特征向量对模式识别算法进行训练；将待测试数据输入训练好的模式识别算法中进行识别。所述系统为一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序。

技术领域

本发明涉及一种电缆终端局部放电模式识别方法及系统，属电力电缆技术领域。

背景技术

与传统的架空线相比，电力电缆供电具有不受外界环境影响、节约用地、电气性能良好等优点。随着城市电网的发展，电力电缆的使用率不断提高，电缆运行的可靠性受到电力部门的关注。

当电缆发生绝缘缺陷时，往往会出现局部放电现象。局部放电现象指的是绝缘介质局部区域发生放电，但放电并未贯穿施加电压的导体之间的现象。局部放电包含大量的绝缘缺陷信息，通过对局部放电信号进行模式识别，可以确定引发此局部放电的绝缘缺陷类型。

目前局部放电模式识别的研究中，主流识别方法都需要通过工频相位的参考生成放电图谱来进行模式识别，通过工频参考信号触发局部放电信号的采样。但是在现场应用中，对于三相电缆终端，工频参考相位获取困难，无法应用传统的模式识别方案进行局部放电类型区分。电缆终端在三相电压作用下的局放信号分布复杂，难以确定采用A、B、C三相中的哪一项作为工频参考相位。现阶段采用环网柜的检修电源获取工频相位，虽然此方法为局放数据的采集提供了一个稳定的触发源,但是该信号的0度位置,并不一定是电缆工作电压的0度位置,会使采集的局放信号产生一个相位偏移，导致采集的放电波形不能与相位准确对应，无法开展模式识别。

现有局部放电模式识别方法在电缆终端局部放电模式识别的现场应用中，由于相位难以提取或者相位提取不准确导致局放模式识别开展困难。

发明内容

本发明的目的在于，为了克服现有技术的上述不足，提供一种电缆终端局部放电模式识别方法及系统，在电缆终端模式识别现场应用中无需采集工频参考相位，并能够实现局部放电类型的区分。

本发明实现的技术方案如下，

一种电缆终端局部放电模式识别方法，所述方法对所采集的局部放电信号进行预处理，对预处理后的局部放电信号进行坐标变换；以放电信号极坐标图作为特征图谱，采用旋转不变LBP算法对极坐标下的放电图谱进行特征提取；使用提取的局部放电特征向量对模式识别算法进行训练；将待测试数据输入训练好的模式识别算法中进行识别。

所述局部放电信号包括针板放电、沿面放电和内部放电三种类型。

所述预处理，包括对局部放电信号的滤波以及归一化处理；所述滤波采用小波阈值滤波方法对所述局部放电信号进行滤波处理；所述归一化处理采用最值归一化方法，最值归一化方法的转换函数如下：

其中，x'为归一化后的数据；x为原始数据；x_max为原始数据集的最大值；x_min为原始数据集的最小值。

所述坐标变换是将预处理后的局部放电信号中，正的局部放电信号逐点映射到极坐标系中，映射过程中将采样的初始时刻角度定为极坐标中的0度位置；采样结束时刻对应极坐标中360度位置，使20ms局部放电信号在极坐标图中首尾相接。

所述旋转不变LBP算法所提取的特征不会因为图谱的旋转而改变，旋转不变LBP算法通过数学表达式表示为：

其中g_c为中心像素点，g_p为邻域像素点，ROR(x,i)表示沿时钟方向将P位数X移动i次；