[发明专利]一种基于超声波检测的GIS局部放电模式识别方法

权利要求书

1.一种基于超声波检测的GIS局部放电模式识别方法，其特征在于：该识别方法包括以下步骤：

(a)利用超声波传感器对GIS设备进行原始信号采样，所述原始信号包含局部放电信号和噪声信号；

(b)在幅值模式下对原始信号进行50Hz和100Hz频率相关成分提取，进行放电信号和干扰噪声的分离；

(c)将分离出的局部放电信号在飞行模式下对分离出的局部放电信号进行特征参数提取，判别检测获得的信号是否来自于自由金属微粒，如属于自由金属微粒，则输出识别结果为金属微粒放电，如不属于，则进行步骤(d)；

(d)将局部放电信号在相位模式下进行特征算子提取，根据相位模式下提取的特征算子，输入神经网络，判断局部放电信号是否属于电晕放电、内部放电或者悬浮放电。

2.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(b)在幅值模式下进行频率相关成分的提取按照如下步骤进行：

①幅值模式定义为(q_i，t_i+20(n-1))_n，其中n为采样周期数，t_i和q_i为第n周期中第i个声波脉冲信号的采集时间和幅值；

②对原始信号序列的幅值包络线进行时间间隔为1ms的重采样(采样率f_s＝1000Hz)，得到一个新的序列；

③对新序列进行快速傅里叶变换(FFT)，得到其频谱分布(Q(f_i)，f_i)；

④根据新序列的频谱分布函数由下式获取频率成分F1和F2的值：

F1＝maxvalue(Q(49≤f_i≤51)

F2＝maxvalue(Q(99≤f_i≤101)

式中maxvalue为取最大值。

3.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(c)中飞行模式定义为(t_i+1-t_i，q_i)，i＝1，2……，t_i和q_i为第i个声波脉冲信号的采集时间和幅值。

4.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(c)中利用飞行模式进行自由金属微粒判别时，利用自由金属微粒在飞行模式中所特有的单个或多个三角形分布特征，提取其等效飞行时宽、等效飞行距离及三角形个数这三个参数进行判别。

5.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(d)中相位模式放电谱图定义为(q_i，φ_i)，i＝1，2……，q_i和φ_i为第i个声波脉冲信号的幅值和对应的工频相位。

6.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于：所述特征算子选择有：偏斜度、突出度、局部峰个数、放电不对称度、相位不对称度、互相关因子、相位中值以及修正因子。