伴隨著計算機(jī)技(jì)術的發展和人工(gōng)智能的興起,模式(shì)識別技術廣泛地運用於局部放電的研究中,作為一種重要的(de)故(gù)障診斷方法。
PD在(zài)線(xiàn)檢測(cè)中,模式識別是噪聲去除之後的另(lìng)一大難點問題。檢測到的放電脈衝可能來自電纜本體、電纜終端頭、也可能來自與其連接的其他設備(如開關櫃等)。由於不同來源的PD信號,對設備的危害不同,其判斷標準也有(yǒu)所不(bú)同,所以對PD信號的識別就顯得尤為重要。傳(chuán)統的局部放電識(shí)別方法(fǎ)完全取決(jué)於(yú)專(zhuān)家的知識和經驗,具有(yǒu)很大的局限性,應用計算機輔助測量係統獲得的局部放電信息比目(mù)測(cè)的結果具有(yǒu)更豐富的細節,能夠反映出不同局部放電類型更細微的差異。現階段模式識別的主要步驟如下圖所示。

局部放電模式識別過程
第(dì)二步是識別過程。在這(zhè)一過程中,對於PD源(yuán)未知的PD信號,在用與第一步相同的規則提取特征後,利用分類(lèi)器與已存在的(de)各類數據特征對比,進行匹配,從而判斷出放電的類型(xíng)。
由上述可知,模(mó)式識別的重點(diǎn)是特征提取和分類器(識別算法)的選擇(zé)。特征(zhēng)提取是PD識別的第一步,特征選取的好壞直接影響到識別的效果。目前(qián),PD特征提取的方法主要分為兩大類:統計特征法和時域分析(xī)法(fǎ)。基於統(tǒng)計特征法的模式識別(bié)目前實際應用較(jiào)多,一般針對PD的各種統計分布譜圖進行,常用的方法有n一q一φ三維譜圖分析法、分形(xíng)維數(shù)法、灰度圖像識別法,及各種方法的混合使用(yòng)等。但(dàn)統計特征法中的各種(zhǒng)方法都涉(shè)及到了PD信號的相位(wèi),而配電電纜一般為三芯(xīn)結(jié)構且共一(yī)根(gēn)地線,當兩相或三相同時出現PD時,檢測PD的相位特征變得幾乎不可能。時域分析法是針對高速采集一次放電產(chǎn)生(shēng)的時域脈衝所得到的波形特征或相應的變換結果進(jìn)行模(mó)式識別。目(mù)前主要有傅裏葉分析法,小波分析法及波形參數直接提(tí)取法等。由於PD脈衝在傳輸過程(chéng)的衰(shuāi)減和變形、以及現(xiàn)場嚴重(chóng)的電磁幹擾等,要準確提取其特征量非常困難,故時域(yù)分(fèn)析法(fǎ)在實際檢測中的研究應用還相對較少。
模式識別(bié)中的分類器主要有三種:神經網絡分類器、最小距離分類器以及模糊識別分(fèn)類器。神經網絡分類器是將樣本的特征值作為輸(shū)入向量(liàng),通過對已知樣本的訓練,調整神經網(wǎng)絡中各個神經元的權值(zhí)和閾值,確(què)定網絡輸入與輸出之(zhī)間的映射關係,然後(hòu)對未(wèi)知的放電類型進行識別分類(lèi)。人(rén)工神經網絡的優良(liáng)特性在PD的模式識別中得到了廣泛應用(yòng)。常用的神經網絡有BP神經網絡、RBF神經網絡等。最小距離分類器是通過對特征向量的計算,得到(dào)未(wèi)知的放電類型與(yǔ)已知的各類樣本之間的距離,按最小距離將其分(fèn)類。模糊識別(bié)分類器的理論基(jī)礎是模(mó)糊數學(xué),在識別中(zhōng)的過程(chéng)中利用(yòng)模糊數學(xué)方(fāng)法對分類對(duì)象進(jìn)行判定。