[发明专利]基于不同频段放电幅值和的局部放电三维聚类识别方法

权利要求书

1.基于不同频段放电幅值和的局部放电三维聚类识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集多种放电类型的多个局部放电超高频单次波形，对每个局部放电超高频单次波形进行FFT变换至频域，得到FFT序列(x,f)，其中x＝[x₁,x₂,….x_i,…x_m]，x的长度为m，x_i是每个FFT变换点的幅值，f为频率数组，f＝[f₁,f₂,….f_i,…f_m]，f_i为频率点，f的长度为m；

2)统计同一种放电类型多个单次波形在每个频率点的最大值，得到放电频率峰最大值的分布谱图H_max(f)，计算H_max(f)在0～2500MHz范围内的放电频率幅值和F_max；

3)再将局部放电信号主频率段0～2500MHz范围分为多个频段，计算每个频段的F_maxi；

4)计算各频段的F_maxi相对于整个频率段F_max的比重值K_maxi；

5)选择三个合适频段k，j和l的K_max-k、K_max-j和K_max-l分别作为X坐标、Y坐标和Z坐标，构建局部放电信号的三维频段识别图，用于不同局部放电的类型识别。

2.根据权利要求1所述的基于不同频段放电幅值和的局部放电三维聚类识别方法，其特征在于，步骤2)中的放电频率幅值和F_max的计算公式如下：

Fmax=Σi=1Nxi---(1)]]>

其中i为频率点，N为FFT变换的总频率点数，x_i为每个FFT变换点的幅值。

3.根据权利要求1所述的基于不同频段放电幅值和的局部放电三维聚类识别方法，其特征在于，步骤3)局部放电信号主频率段0～2500MHz分为六个频率段，用fbi表示，其中i＝1,2,3,4,5,6，即0≤fb1<100MHz，100≤fb2＜200MHz、200≤fb3＜300MHz、300≤fb4＜500MHz、500≤fb5＜1000MHz和1000≤f6≤2500MHz。

4.根据权利要求3所述的基于不同频段放电幅值和的局部放电三维聚类识别方法，其特征在于，步骤4)中计算各频段的F_maxi相对于整个频域的比重值K_maxi的具体公式如下：

Kmaxi=FmaxiΣi=1NfFmaxi---(2)]]>

式中N_f为频段的个数。

5.根据权利要求4所述的基于不同频段放电幅值和的局部放电三维聚类识别方法，其特征在于，步骤5)的选择三个最佳的频段k，j和l的K_max-k，K_max-j和K_max-l分别作为X坐标、Y坐标和Z坐标的方法如下：

501)对步骤2)中六个频率段的K_max任意三个组合(k，j，l)，组成一组(K_max-k，K_max-j，K_max-l)坐标；

502)采用欧式空间距离法定量计算不同频段组合下的不同种放电类型之间三维聚数据点(K_maxk，K_maxj，K_max-l)之间的距离d，公式如下：

d=(Kamax-k-Kbmax-k)2+(Kamax-j-Kbmax-j)2+(Kamax-l-Kbmax-l)2---(3)]]>

其中a和b表示两种放电类型，K_max-k、K_max-j和K_max-l表示两种放电类型在k、j和l频率段的上的F_maxi相对于整个频域的比重值K_maxi；

503)重复上述步骤401)和402)得到一组不同放电类型之间的欧式空间距离，取其中欧式距离d的平均值最大的一组频段组合，即为合适的频段组合；

504)用选择好的三个频段的K_max绘制不同放电类型的(K_maxk，K_maxj，K_max-l)坐标点，得到局部放电信号的三维频段聚类识别图。