一种局放脉冲检测方法、系统、终端及可读存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种局部放电脉冲检测方法、系统、终端及可读存储介质，其中，该方法包括：获取待检测局部放电信号数据；将局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵；获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列；获取最大特征值序列中的特征值突变位置，并将特征值突变位置作为局部放电脉冲的位置。该方法为基于随机矩阵理论和时间序列的检测，将待检测局部放电信号数据划分为含有局部放电脉冲的数据窗口，减小后续数字滤波等数字信号处理算法的数据量，有效提高局部放电信号检测效率，并基于特征根来判断局部放电脉冲发生的位置，有效提高了局部放电检测的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种局放脉冲检测方法、系统、终端及可读存储介质
本专利技术涉及电力变电站设备绝缘维护及在线监测领域，具体涉及一种局放脉冲检测方法、系统、终端及可读存储介质。
技术介绍
绝缘故障是电力设备在运行过程中常见的故障之一，电力设备发生绝缘故障前通常会有一个逐渐发展的局部放电过程，随着放电的加剧，最终导致电力设备绝缘击穿。局部放电是导致电力设备绝缘劣化和引起电力系统事故的重要原因，因此，局部放电的监测和定位已成为及时发现电力设备绝缘缺陷避免绝缘击穿的有效手段。局部放电位置的定位可以快速确定局放源的位置，有助于制定有针对性的检修处理方案，减少停电时间，迅速排出故障，提高检修效率，保障电力系统正常运行。局部放电可通过超声波、电气参数常量和超高频电磁波等多种方法检测，这些方法可用来做局放源定位。电磁波法是近年来局部放电检测的一种新方法，电力设备发生局部放电的过程中会辐射出宽频带电磁波信号，该方法利用射频传感器接收射频频段内(0-800MHz)的信号来检测局部放电，由于电磁波在空气中的传播速度近似光速，可以用来计算局部放电源的位置。基于特高频电磁波传感阵列的局部放电定位法因其具有定位范围广、灵敏度高且适合在线监测的特点，具有非常好的推广应用潜力。然而在局部放电的现场检测中，由于变电站强电磁干扰的影响，局部放电信号往往被噪声信号所掩盖，另外局部放电信号和噪声信号均是宽带信号，在较大的频率范围内存在重叠，从频域角度将局部放电信号与噪声信号进行分离较困难，因此，局部放电的检测困难、检测精度低。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的局部放电检测困难和检测精度低至少之一的缺陷。为此，本专利技术第一方面，提供一种局部放电脉冲检测方法，包括如下步骤：获取待检测局部放电信号数据；将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵；获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列；获取所述最大特征值序列中的特征值突变位置，并将所述特征值突变位置作为局部放电脉冲的位置。可选地，所述将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵的步骤，包括：将所述局部放电信号数据根据预设时间间隔生成高维随机矩阵；通过预设偏移量移动截取窗口生成下一个高维随机矩阵。可选地，当所述截取窗口移动至所述局部放电信号数据的末端时，结束所述截取窗口的移动。可选地，所述预设偏移量为所述高维随机矩阵的列数。可选地，所述获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列的步骤，包括：将所述高维随机矩阵归一化，形成归一化矩阵；计算所述归一化矩阵的协方差矩阵；根据所述协方差矩阵计算所述高维随机矩阵的所有特征值；述所有特征值中的最大特征值；将所述最大特征值构成最大特征值序列。可选地，所述高维随机矩阵为其中X为所述高维随机矩阵，所述高维随机矩阵为N*T的随机矩阵，通过如下公式得到所述归一化矩阵：其中，为所述高维随机矩阵的归一化矩阵，Xi,j为所述高维随机矩阵中第i行第j列的元素，MEAN(Xi)表示向量Xi的均值，stdDEV(Xi)表示向量Xi的标准差。可选地，通过如下公式得到所述协方差矩阵：其中，S为所述高维随机矩阵的协方差矩阵，T为所述高维随机矩阵的列数，为所述高维随机矩阵的归一化矩阵，为的共轭矩阵。本专利技术第二方面，提供一种局部放电脉冲检测系统，包括：采集模块，用于获取待检测局部放电信号数据；高维随机矩阵模块，用于将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵；特征值序列模块，用于获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列；检测模块，用于检测所述最大特征值序列中的特征值突变位置，并将所述特征值突变位置作为局部放电脉冲的位置。可选地，所述高维随机矩阵模块包括：生成模块，用于将所述局部放电信号数据根据预设时间间隔生成高维随机矩阵；偏移模块，用于通过预设偏移量移动截取窗口生成下一个高维随机矩阵。可选地，所述特征值序列模块包括：归一化模块，用于将所述高维随机矩阵归一化，形成归一化矩阵；协方差模块，用于计算所述归一化矩阵的协方差矩阵；特征值模块，用于根据所述协方差矩阵计算所述高维随机矩阵的所有特征值；最大特征值模块，用于获取所述所有特征值中的最大特征值；序列模块，用于将所述最大特征值构成最大特征值序列。本专利技术第三方面，提供一种终端，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本专利技术第一方面任一所述的方法。本专利技术第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现本专利技术第一方面任一所述方法的步骤。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供了一种局部放电脉冲检测方法、系统、终端及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：获取待检测局部放电信号数据；将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵；获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列；获取所述最大特征值序列中的特征值突变位置，并将所述特征值突变位置作为局部放电脉冲的位置。该方法为基于随机矩阵理论和时间序列的检测，将待检测局部放电信号数据划分为含有局部放电脉冲的数据窗口，减小了后续数字滤波等数字信号处理算法的数据量，有效提高了局部放电信号检测效率，并基于特征根来判断局部放电脉冲发生的位置，有效提高了局部放电检测的精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中局部放电脉冲检测方法的一个具体示例的流程图；图2为本专利技术实施例1中局部放电脉冲检测方法的另一个具体示例的流程图；图3为本专利技术实施例1中局部放电脉冲检测方法的局部放电信号采样序列；图4为本专利技术实施例1中局部放电脉冲检测方法的高维随机矩阵构造过程示意图；图5为本专利技术实施例1中局部放电脉冲检测方法的特征值突变位置示意图；图6为本专利技术实施例1中局部放电脉冲检测方法的另一个具体示例的流程图；图7为本专利技术实施例2中局部放电脉冲检测系统的一个具体示例的框图；图8为本专利技术实施例3中终端的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种局部放电脉冲检测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待检测局部放电信号数据；将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵；获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列；获取所述最大特征值序列中的特征值突变位置，并将所述特征值突变位置作为局部放电脉冲的位置。

【技术特征摘要】
1.一种局部放电脉冲检测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待检测局部放电信号数据；将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵；获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列；获取所述最大特征值序列中的特征值突变位置，并将所述特征值突变位置作为局部放电脉冲的位置。2.根据权利要求1所述的局部放电脉冲检测方法，其特征在于，所述将所述局部放电信号数据根据预设偏移量截取成若干高维随机矩阵的步骤，包括：将所述局部放电信号数据根据预设时间间隔生成高维随机矩阵；通过预设偏移量移动截取窗口生成下一个高维随机矩阵。3.根据权利要求2所述的局部放电脉冲检测方法，其特征在于，当所述截取窗口移动至所述局部放电信号数据的末端时，结束所述截取窗口的移动。4.根据权利要求2所述的局部放电脉冲检测方法，其特征在于，所述预设偏移量为所述高维随机矩阵的列数。5.根据权利要求1-4任一所述的局部放电脉冲检测方法，其特征在于，所述获取每一个高维随机矩阵的最大特征值，并将所述若干高维随机矩阵的最大特征值构成最大特征值序列的步骤，包括：将所述高维随机矩阵归一化，形成归一化矩阵；计算所述归一化矩阵的协方差矩阵；根据所述协方差矩阵计算所述高维随机矩阵的所有特征值；获取所述所有特征值中的最大特征值；将所述最大特征值构成最大特征值序列。6.根据权利要求5所述的局部放电脉冲检测方法，其特征在于，所述高维随机矩阵为其中X为所述高维随机矩阵，所述高维随机矩阵为N*T的随机矩阵，通过如下公式得到所述归一化矩阵：其中，为所述高维随机矩阵的归一化矩阵，Xi,j为所述高维随机矩阵中第i行第j列的元素，MEAN(Xi)表示向量Xi的均值，stdDEV(Xi)表示向量Xi的标准差。7.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凤，黄辉，梁云，李春龙，黄莉，郭云飞，王瑶，曾鹏飞，宋静，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网公司，国网山东省电力公司，国网山东省电力公司潍坊供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11