T/SMA 0029-2022 电力设备超宽频带局部放电智能检测 第2部分：脉冲群快速分类技术

ICS19.020

团体标准

T/SMA0029-2022

电力设备超宽频带局部放电智能检测

第2部分：脉冲群快速分类技术

Intelligentdetectionofultra-widebandpartialdischargeinpowerequipment

Part2:Pulsesequencefastgroupingtechnology

2022-11-30发布2022-12-30实施

上海市计量协会发布

目次

前言..............................................................................................................................................................II

1范围.................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.............................................................................................................................................1

3术语和定义.....................................................................................................................................................1

4脉冲群快速分类技术.....................................................................................................................................2

5脉冲数据采集与预处理.................................................................................................................................2

5.1数据采集......................................................................................................................................................2

5.2数据预处理..................................................................................................................................................3

6脉冲波形特征参数提取.................................................................................................................................3

6.1一般要求......................................................................................................................................................3

6.2快速变换......................................................................................................................................................3

6.3非线性映射..................................................................................................................................................4

6.4聚类可分离性判据......................................................................................................................................4

7脉冲群聚类分析.............................................................................................................................................4

7.1无监督智能聚类..........................................................................................................................................4

7.2人工手动聚类..............................................................................................................................................4

8子脉冲群重组与表征.....................................................................................................................................4

附录A（资料性）基于DFT的脉冲波形快速变换及特征参数提取.........................................5

附录B（资料性）由类内距离和类间距离定义的可分性测度...................................................7

附录C（资料性）模糊C均值（FCM）无监督聚类.................................................................8

附录D（资料性）基于2D特征参数平面的人工手动聚类.....................................................10

附录E（资料性）交流、直流和冲击试验的局部放电图谱示例.............................................11

I

电力设备超宽频带局部放电智能检测第2部分：脉冲群快速分类技术

1范围

本文件描述了电力设备超宽频带局部放电智能检测的脉冲群快速分类技术，包括脉冲数据采集和预

处理、脉冲波形特征参数提取、脉冲群聚类分析，以及分类后的子脉冲群重组与表征。

本文件适用于耐压过程中采用脉冲电流法的诊断型局部放电试验，以及基于接地引下线或预埋耦合

装置的带电检测或在线监测的巡检型局部放电试验。其它基于脉冲波形-时间的局部放电检测可参照执

行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T7354-2018高电压试验技术局部放电测量

GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求

GB/T20833.1旋转电机旋转电机定子绕组绝缘第1部分：离线PD测量

GB/T20833.2旋转电机旋转电机定子绕组绝缘第2部分：在线PD测量

GB/T23642电气绝缘材料和系统瞬时上升和重复电压冲击条件下的PD

DL/T417电力设备局部放电现场测量导则

DL/T1243换流变压器现场局部放电测试技术

DL/T15766kV～35kV电缆振荡波PD测试方法

DL/T1999换流变压器直流局部放电测量现场试验方法

DL/T2278高频法局部放电带电检测仪器技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1超宽频带局部放电检测partialdischargedetectionwithultra-wideband

根据电工设备中发生局部放电时，在试验或者检测回路中传播局部放电脉冲的时域或频域特性，配

置频率响应尽量宽的耦合装置，实现局部放电脉冲“畸变”最小工况下的检测。

注1：参照GB/T7354-2018中5.5“超宽频带局部放电测量仪”修改。

注2：目前在巡检型局部放电带电检测中，DL/T2278定义的高频法（3MHz-30MHz）已在电网设备状态检修中应

用。

3.2脉冲波形特征参数提取characteristicparametersextractionofpulsewaveform

将脉冲波形转换为一组（两个或三个）具有明显物理意义或者统计意义的特征参数，并在二维（2D）

平面或者三维（3D）空间特征参数谱图上显示，用于直观反映当前脉冲波形-时间序列中包含局放源和

/或噪声源的数量。

3.3脉冲群聚类分析clusteranalysisofpulsesequence

1

是指在脉冲波形-时间序列对应的特征参数谱图上，将脉冲群分组为由“自相似的”即具有“类聚”特

性的若干子脉冲群的分析过程。目标就是在相似的基础上收集数据来分离局放源和/或噪声源形成的脉

冲波形-时间序列。

注：通常为了提高聚类分析的准确性，一般采用人工判别确定分类数量的前提下，使用模糊C均值（FCM）等无监

督聚类分析或人工手动聚类方法。

3.4子脉冲群重组与表征recombinationofpulsesub-sequenceandcharacterization

脉冲群聚类分析后，具有“类聚”特性的脉冲波形-时间序列重组为子脉冲群，子脉冲群通常以峰值-

时间序列等谱图进行显示用于后续信号的判别等诊断分析。

4脉冲群快速分类技术

基于超宽频带局部放电检测，耦合装置获取由同一局放源（或是同一干扰源）产生的脉冲群在时域

或频域等波形上具有强“自相似性”或高相似度。对检测的脉冲波形-时间序列即记录单个脉冲波形及其

发生瞬时，如图1所示，在脉冲数据采集与预处理的基础上，利用由脉冲波形特征参数提取、脉冲群聚

类分析和子脉冲群重组与表征组成的脉冲群快速分类技术，实现具有“类聚”特性的脉冲波形-时间序列

重组为子脉冲群，从而达到局放源和噪声源分离的目的。

脉冲数据采集与预处理

统一标准

脉冲群聚类分析

波形快速变换脉

冲