一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法技术

本发明专利技术涉及电气工程领域，尤其涉及一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法，该方法包括：通过多重手段获取局部放电的多物理信息，并构建多物理信息的原始矩阵；基于原始矩阵，对各类信号特点进行分析并提取特征，构建多物理信息的特征矩阵；对多物理信息特征进行算法评价，依据评价分数选取显著特征，构建多物理信息特征精简矩阵。本发明专利技术通过局部放电伴生的多类物理信号，充分利用其相关特性，实现多物理信息的局部放电特征矩阵构建，解决了单一检测手段针对不同放电类型灵敏度差异和检测盲区等问题，同时对多物理信息特征进行提取和精简，在保留特征有效性的同时减少了数据的冗余度。的冗余度。的冗余度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法


[0001]本专利技术涉及电气工程领域，尤其涉及一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法。

技术介绍

[0002]气体绝缘组合设备(GIS，Gas Insulated Switchgear)通过高气压的电负性气体实现电气绝缘，具有占地面积小、维护成本低和环境适应性强等优点，在电力系统中广泛应用。但在GIS装配或长期运行过程中，内部的尖端毛刺、材料气隙等缺陷会导致强电场作用发生局部放电，若未能及时有效检测，局部放电的发展会进一步导致绝缘劣化，缩短设备寿命，甚至导致严重电力事故发生。因此，及时检测局部放电并识别放电类型，有利于提前预警，并为运维人员提供结果支撑，维护设备安全稳定运行。
[0003]当前局部放电检测方法利用的是放电时伴生出的多种物理现象，其中高频电流法检测的是空间中电荷移动产生的高频电流信号；特高频法通过特定频段天线检测放电激发的电磁波信号；超声法利用材料的压电效应检测放电是产生的超声波信号。上述方法都已广泛应用于电力设备局部放电的在线检测当中，然而由于现场环境复杂，各类方法在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：通过多种手段获取局部放电的多物理信息，并构建多物理信息的原始矩阵；S2：基于原始矩阵，对各类信号特点进行分析并提取特征，构建多物理信息的特征矩阵；S3：对多物理信息特征进行算法评价，依据评价分数选取显著特征，构建多物理信息特征精简矩阵。2.根据权利要求1所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：S1.1：多物理信息采集，获取局部放电产生的高频电流、特高频和超声波信号，通过脉冲触发同步采集三类物理信号与设备电压信号，采集时间10s；S1.2：脉冲与电压幅值信息获取，通过经典阈值法，根据阈值获取三类物理信号脉冲起始时间和结束时间，以及起始时间和结束时间之间的脉冲幅值信息、外施电压幅值信息；S1.3：多物理信息原始矩阵构建，记录采集时间10s内的所有脉冲的时间、脉冲幅值信息以及外施电压幅值信息，根据高频电流、特高频和超声的脉冲幅值信息和外施电压幅值信息，构建脉冲幅值信息原始矩阵和电压原始矩阵，最终构建多物理信息原始矩阵。3.根据权利要求2所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法，其特征在于，所述步骤S1.2中根据阈值I
t
获取三类物理信号脉冲起始时间t0和结束时间t
end
的计算公式为：I
t
＝1.1I
n,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，I
n,max
为无局部放电时物理信号的噪声最大值；物理信号脉冲起始时间t0判断依据如下：选I
i
时刻t
i
为脉冲起始时间t0；物理信号脉冲结束时间t
end
判断依据如下：选I
i
时刻t
i
为脉冲结束时间t
end
；确定脉冲起始时间t0和结束时间t
end
后，记录t0和t
end
间的脉冲幅值信息I(t0～t
end
)与外施电压幅值信息U(t0～t
end
)。4.根据权利要求2所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法，其特征在于，所述步骤S1.3中多物理信息原始矩阵的构建如下式：对于脉冲幅值信息，高频电流(HFCT)、特高频(UHF)以及超声(AE)的脉冲幅值信息原始向量如下：
式中，I
HFCT
(i,1)为高频电流脉冲幅值信息原始向量；I
UHF
(i,1)为特高频脉冲幅值信息原始向量；I
AE
(i,1)为超声脉冲幅值信息原始向量；I
HFCT
(t0～t
end
)为t0～t
end
问高频电流脉冲幅值信息；I
UHF
(t0～t
end
)为t0～t
end
间特高频脉冲幅值信息；I
AE
(t0～t
end
)为t0～t
end
间超声脉冲幅值信息；构建脉冲幅值信息原始矩阵I：I＝(I
HFCT
，I
UHF
，I
AE
)
ꢀꢀꢀꢀ
(5)各信号电压原始向量如下：式中，U
HFCT
(i，1)为高频电流信号电压原始向量；U
UHF
(i，1)为特高频信号电压原始向量；U
AE
(i，1)为超声信号电压原始向量；U
HFCT
(t0～t
end
)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵科，李玉杰，杨景刚，高山，李洪涛，刘建军，孙蓉，刘咏飞，马径坦，肖焓艳，庄添鑫，徐阳，张照辉，秦剑华，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：