[发明专利]基于多性质特征量的电缆局部放电缺陷类型辨识方法

说明书

本发明涉及基于多性质特征量的电缆局部放电缺陷类型辨识方法，以带有不同已知缺陷类型的电缆作为样本电缆，利用光纤振动传感系统，采集电缆局部放电时光纤内光强变化量监测序列，并计算获得监测序列所对应的各个备选特征类型；然后利用卡方检验，获得各备选特征类型中与局部放电缺陷类型相关性大的各个备选特征类型，构成各个目标特征类型；最后以特征值为输入，相对应的各局部放电缺陷类型为输出，针对指定分类器模型进行训练，获得局部放电缺陷类型识别模型，即可在实际应用中，应用局部放电缺陷类型识别模型，实现对目标电缆上局部放电位置的局部放电缺陷类型进行识别，能够有效提高局部放电缺陷类型识别的效率与准确性，为电缆的实际应用提供了保障。

技术领域

本发明涉及基于多性质特征量的电缆局部放电缺陷类型辨识方法，属于电缆在线监测技术领域。

背景技术

电缆广泛应用于城市配电网、跨海输电、以及其他特殊场合。据统计除外力破坏情形外，43.7％的电缆事故由电缆绝缘问题引起。电缆绝缘问题的早期表现与电缆的局部放电密切相关，不同的绝缘缺陷，产生的电缆局部放电也存在差异。因此利用电缆局部放电的在线监测信息辨识电缆的缺陷类型，判断该缺陷产生的原因，采取相应措施减小缺陷的产生，对保障电缆安全稳定运行具有重要意义。

光纤在线监测电缆局部放电技术，凭借其分布性、大范围、绝缘性和抗干扰性的优点，得到广泛的关注。针对光纤在线监测电缆局部放电的可行性、以及如何判断局部放电，现有文献中已经做了理论分析及实验验证，但是对于光纤在线监测电缆局部放电中局部放电缺陷类型的辨识尚欠缺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于多性质特征量的电缆局部放电缺陷类型辨识方法，应用光纤在线监测所获电缆局部放电监测序列进行分类器学习与识别，能够有效提高局部放电缺陷类型识别的准确性。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了基于多性质特征量的电缆局部放电缺陷类型辨识方法，执行如下步骤A至步骤D，实现局部放电缺陷类型识别模型的获得，然后基于局部放电缺陷类型识别模型，执行如下步骤I至步骤III，针对目标电缆上局部放电位置的局部放电缺陷类型进行识别；

步骤A.针对拥有各个监测点、且各监测点分别对应一种局部放电缺陷类型的样本电缆，分别针对样本电缆上的各个监测点，采集监测点位置随时间变化的光强值，构成该监测点所对应的至少一条监测序列，且各条监测序列的长度彼此相同；进而获得各条监测序列，且各条监测序列分别对应一种局部放电缺陷类型，然后进入步骤B；

步骤B.分别针对各条监测序列，针对监测序列中的各个光强值进行归一化更新，然后获得监测序列对应预设各个备选特征类型的特征值，然后进入步骤C；

步骤C.根据各条监测序列分别所对应预设各个备选特征类型的特征值，以及各条监测序列分别所对应的局部放电缺陷类型，计算获得各备选特征类型分别与局部放电缺陷类型之间的相关性结果，并选择由大至小所排列相关性结果中、前预设数目的相关性结果分别所对应的备选特征类型，构成各个目标特征类型，然后进入步骤D；

步骤D.以各条监测序列分别对应各目标特征类型的特征值为输入，各条监测序列分别所对应的局部放电缺陷类型为输出，针对指定分类器模型进行训练，获得局部放电缺陷类型识别模型；

步骤I.针对目标电缆上的局部放电位置，采集该局部放电位置随时间变化的光强值，构成该局部放电位置所对应的监测序列，然后进入步骤II；

步骤II.针对该局部放电位置所对应监测序列中的各个光强值进行归一化更新，然后获得该监测序列对应各个目标特征类型的特征值，然后进入步骤III；

步骤III.以该监测序列对应各个目标特征类型的特征值为输入，应用局部放电缺陷类型识别模型，获得目标电缆上该局部放电位置所对应的局部放电缺陷类型。