对应三维图的XYZ轴，最终生成PRPS 三维谱图，如图2所示，通过对PRPS三维谱图的进一步处理生成PRPD灰度图、ν-φ图和 η- Φ图，如图4所示；
[0034] 步骤3)中针对PRPD灰度图、V- Φ图和η- Φ图，提取放电数据的特征量，经过优 化处理后提取了 21个特征量，如表1所示；
[0035] 步骤4)中将提取得到的放电数据的特征量与样本库中的每个放电类型的特征量 逐一进行person相关计算，根据person相关计算得到的相关系数的大小，识别出局部放电 类型。
[0036] 表1基于PRPD谱图、V- Φ谱图和η- Φ谱图提取的特征量
[0037]
[0038] 上述实施例中对放电数据周波个数的统计、每个周波幅值数据的个数、对所有周 波放电数据幅值的等分的份数及对每个周波数据离散化时相窗的个数优选为50、640、64、 100.但是并不局限于上述数字，根据实际需要选择即可。
[0039] 下面给出了一种应用上述GIS局部放电在线监测模式识别方法的GIS局部放电在 线监测模式识别系统的实施例。
[0040] 如附图1所示，GIS局部放电在线监测模式识别系统，包括采集单元、数据处理单 元，所述采集单元用于GIS局部放电信号的接收与预处理，数据处理单元用于完成局部放 电数据的幅值、放电次数的计算、谱图生成、特征量提取及模式识别。
[0041] 其中，采集单元包括高频调理电路、AD器件、FPFA模块及ARM数据处理模块。采集 单元对经UHF天线通过高频同轴传输电缆传入的局部放电UHF信号进行包络检波、带通滤 波和低噪放大，然后经过每个通道配置独立的AD器件实现信号的同步采集，然后经过FPGA 完成高频信号、同步信号的采集、滤波及预处理，最后ARM实现对信号的初步提取及与数据 处理单元的通讯。
[0042] 数据处理单元采用高性能的PowerPC处理器实现。数据处理单元分为软件平台和 应用程序设计两部分。数据处理单元通过TCP/IP方式接收采集卡模块传输的每周波的采 集数据，统计50个周波的数据后对其幅值进行归一化处理，然后统计出放电次数，从而得 到GIS局部放电的放电幅值、放电次数、放电相位等参量。通过对统计数据进一步分析处理 得到PRro谱图、V-Φ谱图和n-φ谱图，并在其基础上进行特征量的提取和Person相关性 运算，最终得到放电类型。
[0043] 为了方便站端单元及其他监测系统对识别过程参数和识别结果的获取，本实施例 中的模式识别系统还包括通信单元，数据处理单元将数据处理的结果通过内部光口传输到 通信单元，通信单元通过DL/T 860标准规约把数据处理单元的过程参数、分析结果与站端 单元交互。
[0044] 以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基 本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变 形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对 实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种GIS局部放电在线监测模式识别方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 对接收到的局部放电数据进行处理，获得局部放电数据的幅值、放电次数和相位； 2) 根据放电次数、幅值、相位生成PRPS三维谱图，并在PRPS三维谱图的基础上生成 PRTO谱图、V-巾谱图和n-<i)谱图； 3) 针对PRH)谱图、v-巾谱图和n-巾谱图，提取局部放电数据的特征量； 4) 将局部放电数据的特征量与样本库中的每个局部放电类型的特征量逐一进行 person相关计算，根据person相关计算得到的相关系数的大小，识别出局部放电类型。2. 根据权利要求1所述一种GIS局部放电在线监测模式识别方法，其特征在于，所述局 部放电数据的幅值、放电次数的获取及PRPS三维谱图生成过程为：对每个周波的局部放电 数据的幅值进行归一化，生成幅值的二维数组；将每个周波的局部放电数据离散化，计算每 个周波的放电次数，根据相位，把所有周波的放电次数叠加到一个周波内，生成放电次数的 一维数组；将幅值的二维数组和放电次数的一维数组进一步处理生成PRPS谱图。3. 根据权利要求1所述一种GIS局部放电在线监测模式识别方法，其特征在于，所述 person相关计算公式为：其中，X为待识别局部放电数据对应的特征向量，Y为样本库中某一放电类型的特征向 量，PXiY为相关系数，PXiY的绝对值越大，相关性越强。4. 一种利用权利要求1所述方法的GIS局部放电在线监测模式识别系统，其特征在于， 该系统包括采集单元、数据处理单元，所述采集单元用于GIS局部放电信号的接收与预处 理，数据处理单元用于完成局部放电数据的幅值、放电次数的计算、谱图生成、特征量提取 及模式识别。5. 根据权利要求4所述一种GIS局部放电在线监测模式识别系统，其特征在于，所述采 集单元包括用于对放电信号进行包络检波、带通滤波和低噪放大的高频调理电路、AD器件、 FPGA模块和ARM数据处理模块。6. 根据权利要求4所述一种GIS局部放电在线监测模式识别系统，其特征在于，系统还 包括通信单元，用传输数据处理单元产生的过程参数和文件及模式识别结果。7. 根据权利要求6所述一种GIS局部放电在线监测模式识别系统，其特征在于，所述数 据处理单元产生的过程参数和文件为放电相位、放电次数、放电幅值、PRH)谱图、PRPS谱图 及放电类型。
【专利摘要】本发明涉及一种GIS局部放电在线监测模式识别方法及系统，方法的具体步骤为：对接收到的局部放电数据进行处理，获得局部放电数据的幅值、放电次数和相位；根据放电次数、幅值、相位生成PRPS三维谱图，进一步生成PRPD谱图、v-φ谱图和n-φ谱图；针对PRPD谱图、v-φ谱图和n-φ谱图，提取局部放电数据的特征量；将局部放电数据的特征量与样本库中的每个局部放电类型的特征量逐一进行person相关计算，识别出局部放电类型。本发明GIS局部放电在线监测模式识别系统包括采集单元、数据处理单元。本发明的方法及系统识别过程简单，识别率高，具有极大的现场工程应用价值。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105044567
【申请号】CN201510371376
【发明人】雍明超, 牧继清, 周钟, 郭旭, 路光辉, 周水斌, 王伟杰, 兰五胜, 庄益诗, 吕侠, 梁武民, 曾国辉, 卢声, 龚东武
【申请人】许继集团有限公司, 许继电气股份有限公司, 许昌许继软件技术有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月29日