[发明专利]基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法

权利要求书

1.基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，所述油纸绝缘设备老化状态识别方法具体包括以下步骤：

通过油纸绝缘热老化实验获取若干已知老化阶段的油纸绝缘样本；

获取若干所述已知老化阶段的油纸绝缘样本的拉曼光谱数据，并进行标准化处理；

采用主成分分析法提取标准化处理后的所述已知老化阶段的油纸绝缘样本的拉曼光谱特征量，基于聚类分析方法，建立油纸绝缘老化评估模型；

通过油纸绝缘热老化实验获取若干未知老化阶段的油纸绝缘样本；

获取若干所述未知老化阶段的油纸绝缘样本的拉曼光谱数据，并进行标准化处理；

采用主成分分析法提取标准化处理后的所述未知老化阶段的油纸绝缘样本的拉曼光谱特征量，并输入到所述油纸绝缘老化评估模型中进行聚类分析，得到所述未知老化阶段的油纸绝缘样本的老化阶段。

2.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，通过油纸绝缘热老化实验获取若干已知老化阶段的油纸绝缘样本包括以下步骤：

将克拉玛依25号矿物油和0.2mm绝缘纸在温度为90℃的真空箱中干燥48小时；

将所述真空箱的温度调节到60℃，并将所述绝缘纸在所述克拉玛依25号矿物油中浸渍24小时；

将油纸绝缘样本移入真空且注有氮气的加热罐中；

将所述加热罐放置于130℃的恒温油浴锅中，进行25天的加速热老化。

3.根据权利要求2所述的基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，所述克拉玛依25号矿物油的水分含量为10mg/kg以下，所述绝缘纸的水分含量为0.5％以下。

4.根据权利要求2所述的基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，所述绝缘纸和所述克拉玛依25号矿物油的质量比为1:10。

5.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，所述标准化处理公式如下：

其中，x^*为标准化的拉曼光谱数据值，x为原始拉曼光谱数据值，x_min为拉曼光谱数据的最小值，x_max为拉曼光谱数据的最大值。

6.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，所述主成分分析法的操作方法如下：

利用方差最大原则，对原始拉曼光谱数据所包含的若干自变量进行线性拟合；

以新的低维变量代替原始的高维变量，实现拉曼光谱数据的降维。

7.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱聚类分析的油纸绝缘设备老化状态识别方法，其特征在于，建立油纸绝缘老化评估模型的步骤包括：

通过主成分分析法，提取所述已知老化阶段的油纸绝缘样本的n个拉曼光谱特征量，进行建模；

将已知的不同老化阶段作为行变量，n个所述拉曼光谱特征量作为列变量，进行聚类分析；

根据编网法聚类，按照聚类原则，将传递闭包矩阵中大于阈值λ的元素连接起来，则在一条线路上的元素属于同一类。