基于IFS的局部放电超声信号的数据压缩和模式识别.pdf

《基于IFS的局部放电超声信号的数据压缩和模式识别.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2003年l2月电工技术学报VoI.l8N6第l8卷第6期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYDec.2003基于IFS的局部放电超声信号的数据压缩和模式识别刘云鹏律方成李燕青（华北电力大学电力工程系保定07l003）摘要变压器局部放电超声信号具有连续不可导和非平稳的特性，通过仿射变换建立其分段自仿射IFS（IteratedFunctionSystem）。利用该方法一方面实现局部放电信号数据的压缩；另一方面提取IFS分形参数，包括IFS分形维数和空缺率，为局部放电模式识别提供新的特征参数，两者同时进行，为实现局部放电在线监

2、测提供一种新的工具。同时进一步把IFS分形参数作为特征参量输入人工神经网络对放电模式进行识别，结果表明了利用超声波信号进行局部放电模式识别的有效性。关键词：局部放电迭代函数系分形维数数据压缩模式识别中图分类号：TM835DataCompressionandPatternRecognitionforPartialDischargeSupersonicSignalBasedonIteratedFunctionSystemLiuYunpengLiFangchengLiYanging（NorthChinaEIectricaIPowerUniversityBaoding07l00

3、3China）AbstractThepiecewiseseIf-affineiteratedfunctionsystem（IFS）oftransformerpartiaIdischargesu-personicsignaIsisestabIished.ItisaccordingtothecompIex，non-stationaryandnon-derivativecharacter-isticsofpartiaIdischargesupersonicsignaI.TheIFSfractaIdimensionisextractedbasedonthismethodwhic

4、hisprovidedforpartiaIdischargepatternrecognition.ThenoveIrouteisthatboththetasksofcompressionandfeatureextractioninasingIestep，andaffordsanewtooIforon-IinemonitoringpartiaIdischargeintrans-former.ThentheartificiaIneuraInetworkisusedtorecognizedischargepatterns.TheresuItshowsthatthefracta

5、ImethodiseffectivefortransformerpartiaIdischargepatternrecognition.Keywords：PartiaIdischarge，iteratedfunctionsystem，fractaIdimension，datacompression，patternrecognition究了将超声波脉冲波形转换至频域，利用频谱特征1引言［2］进行识别，但均未见实际结果。目前通过超声探电力变压器是电力系统中的重要设备之一，其头探测的信息还不能对局部放电的本质、形态和剧绝缘状况的好坏直接影响着电力系统的安全稳定运烈程度等做出正确

6、的判断，需进一步深入研究。行。局部放电超声诊断技术在不断的改进和发展变压器内部的局部放电过程是十分复杂的，伴中，在放电诊断和定位方面已经获得很广泛的应着有声、光、电现象的发生，根据水声学原理，局用。L.E.Lundgaard等人曾研究了GIS中的局部放部放电的超声信号具有复杂、非平稳等特性，对其电超声波信号的模式识别［l］，Hucher和Kranz也研信号处理涉及到非线性领域的研究。目前人们越来越多地运用混沌、分形等非线性处理方法来处理信收稿日期2002-ll-25改稿日期2003-07-ll号的时间序列，并提取其特征参数，已经在图像压94电工技术学报2003年l2月缩

7、、语音信号处理等领域得到广泛的应用。缩仿射变换，使得原函数本身和变换后的结果在L.Satish和A.Krivda等对局部放电电信号的三维图Hausdorff距离下尽量地相似，这里就可以用映射参谱应用分形原理进行模式识别［3，4］，E.M.Lalitha等数作为原函数的编码，实现数据的压缩，同时从映对局部放电电信号图像进行压缩和分类的研究［5］。射参数中提取其特征参数，例如IFS分形维数等。本文针对典型的局部放电模型的超声信号进行对于一维的局部放电超声信号而言，可以将I维的完备距离空间简化到二维的欧氏空间R2，即分形方面的初步研究，建立其分