1.一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述的识别方法包括下列步骤:S1、获取已知类型的局部放电时域波形,建立局部放电类型指纹库;S2、运用小波包对局部放电信号进行去噪预处理;S3、对局部放电信号进行S变换,得到时频矩阵A;S4、对局部放电信号进行谱峭度分解,提取出时频矩阵B,所述步骤S4包括以下步骤:S41、对离散局部放电信号进行短时傅里叶变换, 其中x(l)为离散局部放电信号,w(t)是长度为N w 的窗函数,X STFT (t,f)是x(l)经过短时傅里叶变换后的信号;S42、谱峭度估计值为: 其中,S n (f)为信号n阶谱矩,E〈.〉为均值计算,|.|为取模计算;S43、根据谱峭度性质,周期性窄带干扰谱峭度接近-1,平稳随机干扰谱峭度接近0,从时频矩阵A中提取出局部放电信号所在的频带范围的时频矩阵B;S5、对时频矩阵B进行奇异值分解,选取合适的奇异值个数,并归一化奇异值作为特征向量;S6、将训练样本的特征向量作为遗传算法优化的概率神经网络输入,训练得到最优PNN网络结构;S7、将检验样本特征向量输入最优PNN网络结构,得到局部放电信号类型。
2.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述步骤S1中,局部放电类型采用十进制数字标记,建立指纹库。
3.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述步骤S2包括以下步骤:S21、将局部放电时域波形进行小波包分解,得到近似分量和细节分量;S22、设定预设阈值 其中,δ、n为数据点的标准差与个数,通过预设阈值k处理细节分量,将小于预设阈值k的小波包系数置0;S23、将处理后的小波包系数进行重构,得到去噪后的局部放电信号。
4.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述步骤S3过程如下:对局部放电信号进行S变换,其中,局部放电信号为离散信号,对离散信号进行S变换计算公式为:式中i,m,n=0,1,...,N-1,T、N分别为采样间隔和采样点数,x((i+n)/NT)是离散局部放电信号,S(mT,n/NT)为经过S变换后得到的时频矩阵,记为时频矩阵A,时频矩阵A中,mT代表时间序列,n/NT代表频率值。
5.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述窗函数选择汉明窗函数,窗口长度选择2 n 。
6.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述步骤S5包括以下步骤:S51、对时频矩阵B进行奇异值分解,分解成 其中矩阵U、V分别为m×m、n×n的正交矩阵,D=diag(λ 1 ,λ 2 ,...,λ r )(r=min(m,n)),奇异值λ i 满足λ 1 ≥λ 2 ≥...≥λ r >0,u i 和v i 表示m、n维列向量;S52、选取前n个奇异值,并将其归一化后作为特征向量TT=[λ 1 ′,λ 2 ′,...,λ n ′],前n个特征值应满足:
7.根据权利要求1所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述步骤S6包括以下步骤:S61、使用matlab自带PNN函数构建PNN网络,其中,PNN网络参数如下:种群个体数NIND=40,最大遗传代数MAXGEN=20,代沟GGAP=0.95,交叉概率px=0.7,变异概率pm=0.01;S62、确定优化参数为平滑因子δ,以分类准确率acc=Y 预测 /Y 实际 为适应度值;S63、将训练样本的特征向量作为遗传算法优化的概率神经网络输入;S64、使用谢菲尔德大学的遗传工具箱的遗传算法得到acc最高时的平滑因子δ,获得最佳PNN网络结构。
8.根据权利要求7所述的一种电力设备局部放电信号放电类型识别方法,其特征在于,所述步骤S64包括以下步骤:S641、初始化种群;根据平滑因子δ的区间[0,100]形成初始种群[δ 1 ,δ 2 ,...,δ NIND ],NIND为种群个体数;S642、将种群个体分别代入PNN网络训练,以分类准确率acc为适应度值;S643、对种群进行分配适应度值、选择、重组变异,得到子代适应度值;S644、将子代重插入父代,得到新种群与子代适应度值;S645、记录每代平滑因子δ与分类准确率acc最优值;S646、若遗传代数未达到最大,则将得到的平滑因子δ最优值代入概率神经网络,转到步骤S643,继续寻优;若遗传代数达到最大,退出运行,得到最佳PNN模型。