[发明专利]一种基于统计学习理论的XLPE电缆局部放电信号估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及XLPE电缆局部放电检测领域，尤其涉及一种基于统计学习理论的XLPE电缆局部放电信号估计方法。

背景技术

交联聚乙烯(Cross-linked Polyethylene，XLPE)电缆是以XLPE为主绝缘、聚氯乙烯为外护层的电力电缆，具有电气性能和耐热性能优良、传输容量大、工艺简单、安装方便等特点，现已广泛应用于电力系统各个电压等级的输配电网中。

随着XLPE电缆在电力输配电网中的广泛应用，因XLPE电缆绝缘损坏导致的电力故障也不断增加，根据有关部门统计，电缆事故占全部电力设备事故的60％以上。在现场检测条件下，局放检测会受到多种噪声源的干扰，导致检测信号的信噪比很低，严重影响到检测的可靠性。因此，如何估计现场电缆的真实信号成为局放检测研究中的首要任务。在分析时,往往要求信号在时域和频域中都有较高的分辨率，因此对信号采集的长度和采样率提出了较高的要求。在采样长度不足或采样率过低时，传统XLPE电缆局部放电信号估计方法效果往往比较有限，无法良好的还原真实信号，信噪比较低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于统计学习理论的XLPE电缆局部放电信号估计方法，该方法根据统计学习理论中的结构风险最小化思想，并进行小波分解变换，处理后的信号波形与真实信号波形的匹配度高，能够较好地保留了放电信号成分，对背景噪声的平滑效果也十分显著，降低了对信号采集的长度和采样率的要求，提高了分析效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于统计学习理论的XLPE电缆局部放电信号估计方法，包括下述步骤：

步骤1，输入采集的XLPE电缆的局部放电信号；

步骤2，将XLPE电缆局部放电信号通过基函数的线性组合来表示；

步骤3，对XLPE电缆局部放电信号进行小波分解，得到按照分解系数能量由大到小顺序的新的小波系数序列{w′}；

步骤4，根据上述分解系数序列，依次令VC维h＝1,2,...,L，从新的小波系数序列{w′}中保留前h-1个小波分解系数{w₁′,w′₂,...,w′_h-1}，并将剩余的分解系数{w_h′,w′_h+1,...,w′_L}系数置零，计算相应的结构风险R_str(h)；

步骤5，找出使得{R_str(h)}最小的VC维；

步骤6，输出XLPE电缆局部放电的最优估计信号。

所述步骤2中，将XLPE电缆局部放电信号通过基函数的线性组合来表示具体为：

fm(x,w)=Σi=1mwigi(x)+w0]]>

其中，x表示连续单变量，g_i(x)为基函数，w_i为分解系数；w₀为分解残差，表示信号均值或者趋势。

所述步骤3的具体方法为：

对XLPE电缆局部放电信号进行小波分解，分解后得到系数序列{w_jk}及其相应的小波基序列{ψ_jk}，其序列长度为L；计算各分解系数w_jk所对应的分解系数能量W_jk；将w_jk、ψ_jk及对应的W_jk表示为三元组集合{(w_jk,ψ_jk,W_jk)}；