申请/专利权人：广东电网有限责任公司;广东电网有限责任公司佛山供电局

申请日：2019-11-08

公开（公告）日：2020-09-25

公开（公告）号：CN110658433B

主分类号：G01R31/12(20060101)

分类号：G01R31/12(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.25#授权;2020.02.04#实质审查的生效;2020.01.07#公开

摘要：本发明公开了一种用于局放PRPS图谱样本增强的方法，包括：S1、采集局部放电信号数据；S2、将局部放电信号数据转化为三维PRPS图谱数据；S3、设置迭代次数及样本增强矩阵随机方法元素块的编号；S4、利用随机方法选择器输出随机数w；S5、将三维PRPS图谱数据输入至与随机数w匹配的随机方法元素块；S6、执行与随机数w匹配的随机方法元素块对应的过程；S7、判断随机方法元素块对应的过程是否执行完毕，若是，执行步骤S8；否则，继续执行随机方法元素块对应的过程；S8.判断迭代次数是否达到，若是，输出局放PRPS图谱样本；否则，返回步骤S4进行下一次迭代。本发明提出的方法随机处理PRPS图谱数据，获得的样本丰富真实。

主权项：1.一种用于局放PRPS图谱样本增强的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.利用特高频传感器采集局部放电信号数据；S2.分别以相位为x轴，周期为y轴，幅值为z轴将采集的局部放电信号数据转化为三维PRPS图谱数据；S3.设置局放PRPS图谱样本增强的迭代次数上限值M及随机方法元素块的编号，并利用随机方法元素块形成样本增强矩阵；所述随机方法元素块的编号为自然数，编号取值范围为0～4，随机方法元素块包括编号为0的阈值去噪元素块、编号为1的噪声叠加元素块、编号为2的数据稠密元素块、编号为3的数据稀疏元素块及编号为4的相位平移元素块；样本增强矩阵的第一行每一个元素a1j均为阈值去噪元素块，样本增强矩阵的第二行每一个元素a2j均为噪声叠加元素块，样本增强矩阵的第三行每一个元素a3j均为数据稠密元素块，样本增强矩阵的第四行每一个元素a4j均为数据稀疏元素块，样本增强矩阵的第五行每一个元素a5i均为相位平移元素块，其中j＝1，2，...，n；S4.利用随机方法选择器输出随机数w；S5.将随机数w与随机方法元素块的编号匹配，将三维PRPS图谱数据输入至与随机数w匹配的随机方法元素块；S6.执行与随机数w匹配的随机方法元素块对应的过程；S7.利用判断器判断与随机数w匹配的随机方法元素块对应的过程是否执行完毕，若是，执行步骤S8；否则，继续执行随机方法元素块对应的过程；执行阈值去噪元素块对应过程的步骤为：S601.利用输入阈值去噪元素块的三维PRPS图谱数据做出三维PRPS图谱数据的幅值直方图；S602.统计三维PRPS图谱数据中幅值小于平均幅值25％的三维PRPS图谱数据的个数，所述平均幅值为所有局部放电脉冲幅值之和与局部放电脉冲个数的比；S603.判断幅值小于平均幅值25％的三维PRPS图谱数据的个数是否大于等于局部放电脉冲总个数的10％，若是，删除幅值小于平均幅值25％的三维PRPS图谱数据；否则，保留幅值小于平均幅值25％的三维PRPS图谱数据；S604.删除每个周期内局部放电的脉冲个数大于等于局部放电脉冲总个数的10％且幅值小于每个周期三维PRPS图谱数据平均幅值25％的三维PRPS图谱数据；S605.删除每个相位上局部放电的脉冲个数大于等于局部放电脉冲总个数的10％且幅值小于每个相位上三维PRPS图谱数据平均幅值25％的三维PRPS图谱数据；S606.结束；执行噪声叠加元素块对应过程的步骤为：S611.利用特高频传感器分别接收雷达噪声、手机噪声及微波硫灯干扰的数据，并将雷达噪声、手机噪声及微波硫灯干扰的数据分别转化为以局部放电脉冲的相位为x轴，周期为y轴，幅值为z轴的三维噪声数据；S612.将每个周期及每个相位上三维PRPS图谱数据的幅值与三维噪声数据的幅值相加；S613.得到噪声耦合数据；执行数据稠密元素块对应过程的步骤为：S621.遍历每个相位，记录每个相位上局部放电脉冲的个数p；S622.计算每个相位上所有局部放电脉冲的平均幅值，所述平均幅值为所有局部放电脉冲幅值之和与局部放电脉冲个数的比；S623.利用第一随机数生成器为每一个相位随机生成整数k，第一随机数生成器输出的数均为整数，范围为10％p～20％p；S624.利用第一随机数生成器为每一个相位随机生成k个整数Zα，其中α＝1，....，k；Zα满足：0＜Zα＜TT表示周期，整数Zα的值表示将要增加的局部放电脉冲在各个相位上的位置编号，将每个位置编号的对应位置的局部放电脉冲值设置为每个相位上局部放电脉冲的平均幅值；S625.得到稠密化后的三维PRPS图谱数据；所述执行数据稀疏元素块对应过程的步骤为：S631.遍历每个相位，记录每个相位上局部放电脉冲的个数d；S632.利用第二随机数生成器为每一个相位随机生成整数q，第二随机数生成器输出的数均为整数，范围为10％d～20％d；S633.利用第二随机生成器为每一个相位生成q个整数Hβ，其中β＝1，....，q；Hβ满足：0＜Hβ＜TT表示周期，整数Hβ表示将要稀疏化的局部放电脉冲在各个相位上的位置编号，将每个位置编号的对应位置的局部放电脉冲设置为0；S634.得到稀疏化后的三维PRPS图谱数据；执行相位平移元素块对应过程的步骤为：S641.利用第三随机数生成器随机生成整数s，第三随机数生成器输出的数均为整数，范围为0～u，u表示一个周期内局部放电信号的采样个数上限值；S642.将三维PRPS图谱数据在相位x轴上左移s个相位；S643.得到平移后的三维PRPS图谱数据；S8.判断迭代次数是否达到上限值M，若是，输出增强后的局放PRPS图谱样本；否则，返回步骤S4进行下一次迭代。

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