(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211155476.3 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 211103 江苏省南京市江宁区帕威尔 路1号 申请人 江苏省电力试验研究院有限公司 　 国网江苏省电力有限公司 (72)发明人 赵科　李玉杰　杨景刚　高山　 李洪涛　刘建军　孙蓉　刘咏飞　 马径坦　肖焓艳　庄添鑫　徐阳　 张照辉　秦剑华　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 专利代理师 刘卉(51)Int.Cl. G06F 17/16(2006.01) G06K 9/00(2022.01) G01R 31/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵 构建方法 (57)摘要 本发明涉及电气工程领域， 尤其涉及一种基 于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 该 方法包括： 通过多重手段 获取局部放电的多物理 信息， 并构建多物理信息的原始矩阵； 基于原始 矩阵， 对各类信号特点进行分析并提取特征， 构 建多物理信息的特征矩阵； 对多物理信息特征进 行算法评价， 依据评价分数选取显著特征， 构建 多物理信息特征精简矩阵。 本发 明通过局部放电 伴生的多类物理信号， 充分利用其相关特性， 实 现多物理信息的局部放电特征矩阵构建， 解决了 单一检测手段针对不同放电类型灵敏度差异和 检测盲区等问题， 同时对多物理信息特征进行提 取和精简， 在保留特征有效性的同时减少了数据 的冗余度。 权利要求书4页 说明书8页 附图1页 CN 115510386 A 2022.12.23 CN 115510386 A 1.一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 其特征在于， 所述方法包括以 下步骤： S1： 通过多种手段获取局部放电的多物理信息， 并构建多物理信息的原 始矩阵； S2： 基于原始矩阵， 对各类信号特点进行分析并提取特征， 构建多物理信息的特征矩 阵； S3： 对多物 理信息特征进行算法评价， 依据评价分数选取显著特征， 构建多物 理信息特 征精简矩阵。 2.根据权利要求1所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1具体为： S1.1： 多物理信息采集， 获取局部放电产生的高频电流、 特高频和超声波信号， 通过脉 冲触发同步采集 三类物理信号与设备电压信号， 采集时间10s； S1.2： 脉冲与电压幅值信息获取， 通过经典阈值法， 根据阈值获取三类物理信号脉冲 起 始时间和结束时间， 以及起始时间和结束时间之间的脉冲幅值信息、 外施电压幅值信息； S1.3： 多物理信息原始矩阵构建， 记录采集时间10s内的所有脉冲的时间、 脉冲幅值信 息以及外施电压幅值信息， 根据高频电流、 特高频和超声的脉冲幅值信息和外施电压幅值 信息， 构建脉冲幅值信息原 始矩阵和电压原 始矩阵， 最终构建多物理信息原 始矩阵。 3.根据权利要求2所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 其特征 在于， 所述步骤S1.2中根据阈值It获取三类物理信号 脉冲起始时间t0和结束时间tend的计算 公式为： It＝1.1In,max         (1) 其中， In,max为无局部放电时物理信号的噪声最大值； 物理信号脉冲起始时间t0判断依据如下： 选Ii时刻ti为脉冲起始时间t0； 物理信号脉冲结束时间tend判断依据如下： 选Ii时刻ti为脉冲结束时间tend； 确定脉冲起始时间t0和结束时间tend后， 记录t0和tend间的脉冲幅值信息I(t0～tend)与 外施电压幅值信息U(t0～tend)。 4.根据权利要求2所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1.3中多物理信息原 始矩阵的构建如下式： 对于脉冲幅值信息， 高频电流(HFCT)、 特高频(UHF)以及超声(AE)的脉冲幅值信息原始 向量如下：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115510386 A 2式中， IHFCT(i,1)为高频电流脉冲幅值信 息原始向量； IUHF(i,1)为特高频脉冲幅值信息 原始向量； IAE(i,1)为超声脉冲幅值信息原始向量； IHFCT(t0～tend)为t0～tend问高频电流脉 冲幅值信息； IUHF(t0～tend)为t0～tend间特高频脉冲幅值信息； IAE(t0～tend)为t0～tend间超 声脉冲幅值信息； 构建脉冲幅值信息原 始矩阵I： I＝(IHFCT， IUHF， IAE)    (5) 各信号电压原 始向量如下： 式中， UHFCT(i， 1)为高频电流信号电压原始向量； UUHF(i， 1)为特高频信号电压原始向量； UAE(i， 1)为超声信号电压原始向量； UHFCT(t0～tend)为t0～tend间高频电流外施电压幅值信 息； UUHF(t0～tend)为t0～tend间特高频外施电压幅值信息； UAE(t0～tend)为t0～tend间超声外 施电压幅值信息； 构建电压原 始矩阵U： U＝(UHFCT， UUHF， UAE)    (7) 构建多物理信息原 始矩阵A0： A0＝(I， U)       (8) 5.根据权利要求1所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2具体为： S2.1： 特征提取， 根据高频电流、 特高频和超声信号的特点， 高频电流和特高频信号提 取脉冲强度平均值、 脉冲重复率和脉冲能量平均值三类特征， 超声信号提取提取脉冲强度 平均值、 脉冲重复率和脉冲离 散度平均值 三类特征； S2.2： 多物 理特征矩阵构建， 根据三类信号的特征值构建特征向量， 基于多组数据提取 多组特征向量， 构成特 征矩阵。 6.根据权利要求5所述的一种基于多物理信息的局部放电特征矩阵构建方法， 其特征 在于， 所述 三类信号的特 征值计算公式如下： 脉冲强度平均值计算公式为： 式中， I(i， 1)为单类物理信号在采集时间范围内采集到的脉冲信息， N 为脉冲总数； 脉冲重复率计算公式为： 式中， T为采集时间；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115510386 A 3