变电设备多源局部放电信号的分离方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气工程领域，特别涉及一种变电设备多源局部放电信号的分离方法 及装置。
【背景技术】
[0002] 变电设备绝缘故障早期的主要表现形式是局部放电，其中，局部放电是指高压电 气设备内在电、热、化学等作用下所产生的微弱非贯穿性放电，长期任其发展可能会导致设 备击穿。它既是引起绝缘劣化的主要原因，又是表征绝缘状况的特征量。通过开展变电设 备局部放电的检测，可以在一定程度上发现变电设备可能存在的缺陷，对保证变电设备安 全可靠的运行具有重要的现实意义。
[0003] 近年来，针对变电设备单一缺陷下的局部放电特性、图谱特征及状态评估等问题， 国内外学者开展了大量研究并取得了一定成效。但实际情况是变电设备内部有时会存在多 个缺陷，形成了多个缺陷源混合的图谱和信号特征，如采用基于单一缺陷的局部放电检测 与诊断理论，将无法准确判断缺陷的数量和相应类型，对变电设备局部放电的诊断和状态 评估带来误判，带来一定的安全运行风险。因此十分有必要开发一种将变电设备内部混合 绝缘缺陷下的多源局部放电信号进行分离的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种变电设备多源局部放电信号的分离方法，该方法能够准 确将变电设备内部混合绝缘缺陷下的多源局部放电信号进行分离；本发明的另一目的是提 供一种变电设备多源局部放电信号的分离装置。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种变电设备多源局部放电信号的分离方法， 包括：
[0006] 获取所述变电设备的局部放电信号；
[0007] 计算所述局部放电信号的时域积累能量函数信号和频域积累能量函数信号，并分 别对所述时域积累能量函数信号和所述频域积累能量函数信号进行归一化处理，得到归一 化时域积累能量函数信号和归一化频域积累能量函数信号；
[0008] 采集所述归一化时域积累能量函数信号和所述归一化频域积累能量函数信号的 特征信息；
[0009] 根据所述归一化时域积累能量函数信号和所述归一化频域积累能量函数信号以 及所述特征信息，得到所述局部放电信号的预定特征信息；
[0010] 根据所述预定特征信息，利用密度聚类算法将所述局部放电信号进行分离。
[0011] 其中，还包括：根据所述预定特征信息，利用密度聚类算法对所述局部放电信号进 行类型检测。
[0012] 其中，所述获取所述变电设备的局部放电信号包括：
[0013] 根据脉冲电流检测方法、高频电流检测方法、特高频检测方法或超声波检测方法， 获取所述变电设备的局部放电信号。
[0014] 其中，所述采集所述归一化时域积累能量函数信号和所述归一化频域积累能量函 数信号的特征信息包括：
[0015] 求取所述归一化时域积累能量函数信号和所述归一化频域积累能量函数信号的 数学形态学梯度。
[0016] 其中，所述预定特征信息包括宽度、峭度和重心。
[0017] 其中，所述根据所述预定特征信息，利用密度聚类算法将所述局部放电信号进行 分呙包括：
[0018] 将所述局部放电信号空间划分为M个超立方体，将所述预定特征信息划分为N个 区间；其中，M、N为正整数；
[0019] 将包含多于预定个数所述预定特征信息的数据的所述超立方体的中心构成h数 据空间；
[0020] 利用密度聚类算法对所述h数据空间进行聚类；
[0021] 根据每个所述超立方体包含的数据进行索引，将所述聚类结果映射到所述局部放 电信号空间；
[0022] 利用不同源的局部放电信号在所述局部放电信号空间聚类位置的不同，将所述局 部放电信号进行分离。
[0023] 其中，还包括：
[0024] 将不同源的局部放电信号划分为不同簇，并提取各簇的局部放电信息；
[0025] 根据各簇的局部放电信息得到各簇的局部放电信号的类型。
[0026] 本发明还提供一种变电设备多源局部放电信号的分离装置，包括：
[0027] 获取模块，用于获取所述变电设备的局部放电信号；
[0028] 归一化模块，用于计算所述局部放电信号的时域积累能量函数信号和频域积累能 量函数信号，并分别对所述时域积累能量函数信号和所述频域积累能量函数信号进行归一 化处理，得到归一化时域积累能量函数信号和归一化频域积累能量函数信号；
[0029] 采集模块，用于采集所述归一化时域积累能量函数信号和所述归一化频域积累能 量函数信号的特征信息；
[0030] 特征信息提取模块，用于根据所述归一化时域积累能量函数信号和所述归一化频 域积累能量函数信号以及所述特征信息，得到所述局部放电信号的预定特征信息；
[0031] 分离模块，用于根据所述预定特征信息，利用密度聚类算法将所述局部放电信号 进行分离。
[0032] 其中，还包括：
[0033] 类型检测模块，用于根据所述预定特征信息，利用密度聚类算法对所述局部放电 信号进行类型检测。
[0034] 其中，所述分离模块包括：
[0035] 划分单元，用于将所述局部放电信号空间划分为M个超立方体，将所述预定特征 信息划分为N个区间；其中，M、N为正整数；
[0036] h数据空间单元，用于将包含多于预定个数所述预定特征信息的数据的所述超立 方体的中心构成h数据空间；
[0037] 聚类单元，用于利用密度聚类算法对所述h数据空间进行聚类；
[0038] 索引单元，用于根据每个所述超立方体包含的数据进行索引，将所述聚类结果映 射到所述局部放电信号空间；
[0039] 分离单元，用于利用不同源的局部放电信号在所述局部放电信号空间聚类位置的 不同，将所述局部放电信号进行分离。
[0040] 本发明所提供的变电设备多源局部放电信号的分离方法，该方法通过对获取的局 部放电信号进行归一化处理，可以去除信号幅度的影响；再采集进行归一化处理后的信号 的特征信息，根据以上信息可以计算得到局部放电信号的预定特征信息。又由于同一放电 源产生的信号特征相似，其局部放电信号在特征信息呈现簇状分布，因此，采用密度聚类的 方法对得到的预定特征信息进行聚类分析，可以将所述局部放电信号进行分离。
[0041] 该方法可以准确的分离变电设备多源局部放电信号，由于该方法针对局部放电信 号进行处理，因此适用面比较广，适用于利用任何方式得到的局部放电信号。且该方法不需 要再实验室内模拟建立样本库，可直接根据现场检测结果进行多源局部放电的分离。
【附图说明】
[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0043] 图1为本发明实施例提供的变电设备多源局部放电信号的分离方法的流程图；
[0044] 图2为本发明实施例提供的变电设备多源局部放电信号的分离和类型检测方法 的流程图；
[0045] 图3为本发明实施例提供的变电设备多源局部放电信号的分离装置的结构框图；
[0046] 图4为本发明实施例提供的变电设备多源局部放电信号的分离和类型检测装置 的结构框图。
【具体实施方式】
[0047] 本发明的核心是提供一种变电设备多源局部放电的类型检测方法，该方法能够准 确识别变电设备内部混合绝缘缺陷下的多源局部放电的类型；本发明的另一核心是提供一 种变电设备多源局部放电的类型检测装置。
[0048] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 请参考图1，图1为本发明实施例提供的变电设备多源局部放电信号的分离方法 的流程图；该方法可以包括：
[0050] 步骤slOO