本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法，其包括步驟：采集表征環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的不同絕緣缺陷類型的局部放電信號樣本；提取局部放電信號樣本的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其PRPD譜圖的統(tǒng)計特征；采用局部放電信號樣本的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其PRPD譜圖的統(tǒng)計特征對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，使其輸出對應(yīng)的絕緣缺陷類型；實際檢測時，采集實測的局部放電信號，并提取其短時能量、功率譜的重心頻率，以及其PRPD譜圖的統(tǒng)計特征，將該局部放電信號的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其PRPD譜圖的統(tǒng)計特征輸入經(jīng)過訓(xùn)練的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出絕緣缺陷類型。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種智能診斷識別方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種電力設(shè)備的局部放電故障識別方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、環(huán)網(wǎng)柜在配電網(wǎng)中用量巨大，廣泛分布在變電站，開關(guān)所，小區(qū)，工廠，負(fù)荷中心配電站等區(qū)域，擔(dān)負(fù)著保障區(qū)域供電的重要任務(wù)，其運行狀態(tài)的好壞直接關(guān)乎到人類的生產(chǎn)生活。近年來，配電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，環(huán)網(wǎng)柜的使用數(shù)量逐年劇增。隨著環(huán)網(wǎng)柜使用數(shù)量的劇增，保障環(huán)網(wǎng)柜安全運行的任務(wù)量越來越大。環(huán)網(wǎng)柜在長期運行過程中，絕緣故障占比最高，而局部放電是造成絕緣故障發(fā)生的主要原因。
2、局部放電是由于電力設(shè)備絕緣介質(zhì)中的某一區(qū)域發(fā)生局部擊穿而產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，將會使有機絕緣材料絕緣性能逐漸下降可見，局部放電檢測的意義在于，盡早的識別環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷的初期征兆，并采取及時的措施消除絕緣隱患。
3、環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)生局部放電的主要原因是電氣設(shè)備的絕緣分布不均勻，導(dǎo)致絕緣的局部場強不均勻，使局部區(qū)域電場強度達到了該區(qū)域的擊穿場強。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部電纜接頭易發(fā)生局部放電，這是由于電纜接頭在制作時，環(huán)網(wǎng)柜中電纜室空間狹小，電纜接頭制作時極易引起導(dǎo)體和絕緣的損傷，導(dǎo)致電纜接頭在長期運行過程中局部電場強度不均勻。此外，如果環(huán)網(wǎng)柜的內(nèi)部電氣設(shè)備長期工作于高溫高濕或粉塵過多的環(huán)境下，都有可能引起環(huán)網(wǎng)柜電氣絕緣性能下降，引發(fā)局部放電。如果電氣設(shè)備長期發(fā)生局部放電，則會加速電氣設(shè)備絕緣的劣化，最終導(dǎo)致設(shè)備的絕緣被擊穿，引起環(huán)網(wǎng)柜起火爆炸，給區(qū)域供電產(chǎn)生影響。對環(huán)網(wǎng)柜局部放電的監(jiān)測有助于排除絕緣故障隱患，從源頭遏制絕緣事故的發(fā)生，保障供電的可靠性。
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p>4、基于此，期望獲得一種對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法，其采用特高頻法提取局部放電信號，將信號進行處理后，得到典型缺陷局部放電的短時能量、重心頻率和prpd特征量等數(shù)據(jù)作為局部放電的特征參數(shù)，進而利用rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對特征參數(shù)進行分析，進而可以識別環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜局部放電故障類型。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法，其包括步驟：
3、(1)采集表征環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的不同絕緣缺陷類型的局部放電信號樣本；
4、(2)提取局部放電信號樣本的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征；
5、(3)采用局部放電信號樣本的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征對rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，使其輸出對應(yīng)的絕緣缺陷類型；
6、(4)實際檢測時，采集待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號，并提取局部放電信號的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征，將該局部放電信號的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征輸入經(jīng)過訓(xùn)練的rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出絕緣缺陷類型。
7、因此，本專利技術(shù)是利用徑向基(radial?basis?function，rbf)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同類型局部放電的短時能量、重心頻率、相位分析(phase?resolved?partial?discharge,prpd)譜特征量進行機器學(xué)習(xí)，進而實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜局部放電信號的故障模式識別
8、進一步地，在本專利技術(shù)所述的方法中，在步驟(1)和步驟(2)之間還包括步驟(1a)對局部放電信號樣本進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括濾波處理和去噪處理；所述步驟(4)還包括對待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行預(yù)處理，然后再提取其短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征。
9、進一步地，在本專利技術(shù)所述的方法的步驟(1a)和步驟(4)中，先采用窄帶濾波器對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行濾波，然后采用小波閾值去噪的方法對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號中存在的白噪聲進行去噪。
10、進一步地，在本專利技術(shù)所述的方法的步驟(2)和步驟(4)中，對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行分幀處理，采用交疊分幀的方法，計算其每一幀的短時能量。
11、進一步地，在本專利技術(shù)所述的方法的步驟(2)和步驟(4)中，采用hanmming窗的welch法計算局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號的功率譜，并基于功率譜計算功率譜的重心頻率。
12、進一步地，在本專利技術(shù)所述的方法的步驟(2)和步驟(4)中，所述prpd譜圖包括：最大放電幅值對相位分布、平均放電幅值對相位分布和放電次數(shù)對相位分布，其中對于最大放電幅值對相位分布和平均放電幅值對相位分布，其統(tǒng)計特征包括：偏斜度、陡峭度、局部峰點數(shù)、互相關(guān)系數(shù)、放電量因數(shù)、相位不對稱度和修正互相關(guān)系數(shù)；對于放電次數(shù)對相位分布，其統(tǒng)計特征包括：偏斜度、陡峭度、局部峰點數(shù)和互相關(guān)系數(shù)。
13、本專利技術(shù)的另一目的在于一種基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的系統(tǒng)，其包括：
14、信號采集裝置，其采集表征環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的不同絕緣缺陷類型的局部放電信號樣本以及待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號：
15、特征提取模塊，其提取局部放電信號樣本的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征；
16、rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊，采用局部放電信號樣本的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征對rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，使其輸出對應(yīng)的絕緣缺陷類型；
17、其中，在實際檢測時，特征提取模塊提取待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征，將該局部放電信號的短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征輸入經(jīng)過訓(xùn)練的rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊中，rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊輸出絕緣缺陷類型。
18、進一步地，在本專利技術(shù)所述的系統(tǒng)中，所述信號采集裝置包括特高頻(uhf)傳感器。
19、進一步地，本專利技術(shù)所述的系統(tǒng)還包括預(yù)處理模塊，其對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括濾波處理和去噪處理。
20、進一步地，在本專利技術(shù)所述的系統(tǒng)中，所述特征提取模塊對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行分幀處理，采用交疊分幀的方法，計算其每一幀的短時能量；所述特征提取模塊還采用hanmming窗的welch法計算局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號的功率譜，并基于功率譜計算功率譜的重心頻率。
21、本專利技術(shù)所述的基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法具有如下優(yōu)點以及有益效果：
22、在本專利技術(shù)所設(shè)計的這種對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法中，其將rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入到了基于環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電信號進行缺陷類型的診斷中，從而能夠智能地對設(shè)備異常uhf進行診斷，從而提高了環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜絕緣故障識別的準(zhǔn)確度和識別效率。
23、本專利技術(shù)所述本文檔來自技高網(wǎng)
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【技術(shù)保護點】
1.一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法，其特征在于，包括步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)和步驟(2)之間還包括步驟(1a)對局部放電信號樣本進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括濾波處理和去噪處理；所述步驟(4)還包括對待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行預(yù)處理，然后再提取其短時能量、功率譜的重心頻率，以及其PRPD譜圖的統(tǒng)計特征。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1a)和步驟(4)中，先采用窄帶濾波器對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行濾波，然后采用小波閾值去噪的方法對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號中存在的白噪聲進行去噪。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)和步驟(4)中，對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行分幀處理，采用交疊分幀的方法，計算其每一幀的短時能量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)和步驟(4)中，采用hanmming窗的Welch法計算局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號的功率譜，并基于功率譜計算功率譜的重心頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)和步驟(4)中，所述PRPD譜圖包括：最大放電幅值對相位分布、平均放電幅值對相位分布和放電次數(shù)對相位分布，其中對于最大放電幅值對相位分布和平均放電幅值對相位分布，其統(tǒng)計特征包括：偏斜度、陡峭度、局部峰點數(shù)、互相關(guān)系數(shù)、放電量因數(shù)、相位不對稱度和修正互相關(guān)系數(shù)；對于放電次數(shù)對相位分布，其統(tǒng)計特征包括：偏斜度、陡峭度、局部峰點數(shù)和互相關(guān)系數(shù)。
7.一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集裝置包括特高頻傳感器。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)處理模塊，其對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括濾波處理和去噪處理。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述特征提取模塊對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行分幀處理，采用交疊分幀的方法，計算其每一幀的短時能量；所述特征提取模塊還采用hanmming窗的Welch法計算局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號的功率譜，并基于功率譜計算功率譜的重心頻率。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜進行局部放電識別的方法，其特征在于，包括步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)和步驟(2)之間還包括步驟(1a)對局部放電信號樣本進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括濾波處理和去噪處理；所述步驟(4)還包括對待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行預(yù)處理，然后再提取其短時能量、功率譜的重心頻率，以及其prpd譜圖的統(tǒng)計特征。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1a)和步驟(4)中，先采用窄帶濾波器對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行濾波，然后采用小波閾值去噪的方法對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號中存在的白噪聲進行去噪。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)和步驟(4)中，對局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號進行分幀處理，采用交疊分幀的方法，計算其每一幀的短時能量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)和步驟(4)中，采用hanmming窗的welch法計算局部放電信號樣本或待測環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜的局部放電信號的功率譜，并基于功率譜計算功率譜的重心頻率。
6.如權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張宇，黃雪莜，梁倩儀，胡斌斌，余偉洲，蔣晶，陸進威，
申請(專利權(quán))人：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局，
類型：發(fā)明
國別省市：
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