(19)中华 人民共和国 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 202111458790.4 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区自由贸易试 验区源深路1 122号 申请人 西安茂荣电力设备有限公司 (72)发明人 司文荣　关宏　姚维强　傅晨钊　 刘家妤　倪鹤立　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 代理人 应小波 (51)Int.Cl. G06F 16/21(2019.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G01R 31/12(2006.01) (54)发明名称 一种交直 流放电指纹数据库构造系统 (57)摘要 本发明涉及一种交直流放电指纹数据库构 造系统， 包括局部放电检测系统、 油纸绝缘典型 缺陷试品、 A C耐压试验装置、 DC耐压 试验装置、 局 部放电峰值 ‑时间序列模块、 幅值和时间或相位 谱图、 特征参数提取模块、 典型缺陷放电指纹模 块、 重采样和稳定性评价模块和典型缺陷放电指 纹数据库模块。 与现有技术相比， 本发明具有解 决了在实际中很难采集到大量放电样本的难题 以及避免了大量试验出现的绝缘材料浪费严重 现象等优点。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114138749 A 2022.03.04 CN 114138749 A 1.一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 包括局部放电检测系统、 油纸绝 缘典型缺陷试品、 AC耐压试验装置、 DC耐压试验装置、 局部放电峰值 ‑时间序列模块、 幅值和 时间或相位谱图、 特征参数提取模块、 典型缺陷放电指纹模块、 重采样和稳定性评价模块和 典型缺陷放电指纹数据库模块； 所述的局部放电峰值 ‑时间序列模块分别与局部放电检测系统、 油纸绝缘典型缺陷试 品、 AC耐压试验装置、 D C耐压试验装置以及幅值和时间或相位谱图连接， 所述的幅值和时间 或相位谱图通过特征参数提取模块与典型缺陷放电指纹模块连接， 所述的典型缺陷放电指 纹模块通过重采样和稳定性评价模块与典型缺陷放电指纹数据库模块连接 。 2.根据权利要求1所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的油 纸绝缘典型缺陷试品包括空气中电晕、 油中电晕、 油纸绝缘内部气隙放电、 油纸绝缘沿面放 电4种放电模型。 3.根据权利要求1所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的局 部放电峰值 ‑时间序列模块由PD测量的耦合装置或传感器决定， 包括检测阻抗、 罗氏线圈、 薄膜电容电极、 天线、 压电陶瓷传感器。 4.根据权利要求1所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的幅 值和时间或相位谱图包括： 在交流P D下为PRP D谱图， 或者在直 流PD下为TARP D谱图； 所述的PRP D谱图包括 所述的TARP D谱图包括HN‑q、 H∑N‑q、 HN‑Δt、 H∑N‑Δt、 和 5.根据权利要求1所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的特 征参数提取模块提取的参数包括中值Μ υ、 偏斜度Sk、 突出度Ku、 局部峰个数Pk、 放电不对称 度Asy和互相关因子 CC。 6.根据权利要求1所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的典 型缺陷放电指纹模块 通过特征参数提取模块对幅值和时间或相位谱图进行计算得到 。 7.根据权利要求1所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的重 采样和稳定性评价模块包括基于 重采样的统计模拟单 元和稳定性评价单 元。 8.根据权利要求7所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的基 于重采样的统计模拟单 元的具体处 理过程如下： 令FP＝[FP1,FP2,…,FPk]为k次采样某种放电的某一指纹序列， FPi是独立同分布的随机 变量， 服从分布F； Θ为分布F的一个未知统计数字特征， 根据经典数理统计理论， 要获取Θ估计值Θ'的 经验分布； 需要多次重复采样， 当样 本数量足够大即k →∞时， 可用样 本的经验分布F'(Θ') 代替真实分布F(Θ)； 基于重采样的统计模拟单元对FP进行模拟重采样， 就能够在某种意义上获取Θ'的经 验分布， 并确定其置信区间。 9.根据权利要求8所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的基 于重采样的统计模拟单 元估计Θ'经验分布的具体过程如下： 假设直流电压下某一TARP D谱图的偏斜度Sk序列的初始样本为Sk ＝[Sk1,Sk2,…,Skk]； 对Sk用随机数发生器进行N次重采样， 得到一系列重采样随机序列Sk*＝{Sk1,Sk2,…,权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114138749 A 2SkN}； 将求的Sk*的均值按升序排列为{ μ(i)},i＝1,2, …N， 作出直方图， 求出均值 μ和方差σ2/ n； 所求(1‑α )×100％的置信区间即为[ μ(l), μ(h)],l＝n*α/2,h＝n ‑l+1； 如果进行2000 次重采样， α ＝0.1， 那么l ＝100,h＝1901， μ 的90％的置信区间为[ μ(10 0), μ(1901)]。 10.根据权利要求7所述的一种交直流放电指纹数据库构造系统， 其特征在于， 所述的 稳定性评价单 元具体处理过程如下： 对k次测量 获取的指纹参数FP， 若第i次测量数据为FPi， i＝1,2, …,k， 令Ξ＝{FPi}为这k 个指纹参数的集 合， 极值归一 化使得Ξ： Ξ'＝( Ξ‑Ξmin)/( Ξmax‑Ξmin) 定义Ξ 的稳定行为 量SΞ： 如果指纹参数的分布是完全稳定一致的， 即指纹参数在多 次不同测量时保持常数， FPi ＝c,c∈R， 则指标的稳定行为量SΞ＝0； 此时所选择指纹参数最适宜作为故障特征指标； 指 纹数据指标的分布最不稳定时， 即多次不同测量时归一化数据指标Ξ'获得的0值和1值的测 量次数相 等， 而且没有其他分布值； 此时， SΞ＝1， 该指纹参数最不稳定， 不宜作为缺陷类型 分类的故障特 征指标； 此时， (2)可简化 为： 显而易见， SΞ∈[0,1]， 其值越大， 则所选择指纹参数越不稳定， 反之亦然； 当使用基于重 采样的统计模拟单元进行统计模拟时， 如果重采样次数在2000次以上， 则其分布近似正态 分布， 稳定行为量就接近于 正态分布的熵 但是， SΞ能够在样本较少的情况下， 计算指 纹参数的稳定行为 量更能反映其稳定性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114138749 A 3