基于樣本加權(quán)FCM聚類的未知類別局部放電信號(hào)識(shí)別

賈亞飛，朱永利，高佳程，袁 博

(1. 華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 保定 071003；2. 國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司雄安新區(qū)供電公司，河北 雄安新區(qū) 071800；3. 國(guó)網(wǎng)河北省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，河北 石家莊 050000)

0 引言

電力變壓器是電力系統(tǒng)輸變電的關(guān)鍵性設(shè)備，其運(yùn)行的可靠性直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。變壓器故障統(tǒng)計(jì)分析表明[1]，絕緣故障是影響變壓器可靠運(yùn)行的重要原因之一，而局部放電是導(dǎo)致變壓器絕緣破壞的主要原因。不同類型缺陷產(chǎn)生的局部放電具有不同的特征[2-3]，因此對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行有效的模式識(shí)別，可以準(zhǔn)確地了解和掌握變壓器內(nèi)部缺陷類型的性質(zhì)和特征，對(duì)指導(dǎo)變壓器的檢修工作意義重大。

分類器的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)局部放電模式識(shí)別的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，主要分為無(wú)監(jiān)督模式識(shí)別和有監(jiān)督模式識(shí)別兩大類。聚類分析是無(wú)監(jiān)督模式識(shí)別中的一個(gè)重要分支，文獻(xiàn)[4]利用模糊C均值FCM(Fuzzy C-Means)算法針對(duì)提取的特征向量對(duì)放電源脈沖進(jìn)行聚類，取得了較好的聚類效果；文獻(xiàn)[5]提出了基于K-means聚類分析的局部放電譜圖自動(dòng)識(shí)別方法，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)和在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)試證明，該方法在相位信息缺失的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)局部放電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)診斷分析，得到局部放電譜圖的識(shí)別結(jié)果；文獻(xiàn)[6]利用Mahalanobis距離算法系統(tǒng)地闡述了各類放電在三角坐標(biāo)系中的聚類分布情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)典型局部放電信號(hào)模式的準(zhǔn)確識(shí)別。……