1.基于李萨如图像特征的硅橡胶复合绝缘子劣化状态监测方法,其特征在于:通过在线测量绝缘子输入电压和泄漏电流的瞬时值,通过以下步骤监测硅橡胶复合绝缘子的劣化状态:第一步:测量得到健康绝缘子的输入电压和泄漏电流
在绝缘子投运初期,用电压互感器和电流互感器测量得到绝缘子的输入电压和泄漏电流,假设其瞬时值分别为表示为u(t)=U0 cos(ωt)和i(t)=I0 cos(ωt+θ),t为测量时间,θ为泄漏电流与输入电压之间的相位差;
第二步:将输入电压和泄漏电流信号构建李萨如图像
根据欧拉公式,消除表征中间变量t,得到输入电压u(t)和泄漏电流i(t)之间的相关性,画出表征绝缘子自身绝缘特性的李萨如图像,此过程可以表示为:其中,U0和I0分别为健康绝缘子输入电压和泄漏电流的幅值;
第三步:提取健康绝缘子李萨如图像的特征参数
将李萨如图像转换为二值化图形,利用数字图像处理技术提取李萨如图像的形态学特征,包括长轴、短轴、周长、面积和离心率,共计5个图形特征,分别记为Hi,i=1~5;
第四步:对待测绝缘子电压和电流数据进行归一化处理
在绝缘子运行一段时间或发生故障后,在相同测量条件下,测量得到待测绝缘子的输入电压和泄漏电流,分别记为u1(t)=U1cos(ωt)和i1(t)=I1cos(ωt+θ1),θ1为待测绝缘子泄漏电流与输入电压之间的相位差,并按照下公式(2)和(3)进行归一化处理以消除电压波动的影响:其中,u1'(t)和i1'(t)分别为归一化后待测绝缘子的输入电压和泄漏电流瞬时值;U1和I1分别为测量得到的输入电压和泄漏电流的幅值;
第五步:计算劣化综合监测系数CMI并评估绝缘子的劣化状态
使用归一化处理后的绝缘子电压和电流数据构建待测绝缘子的李萨如图形,并提取其五个形态学特征,分别记为Fi,i=1~5,并计算劣化综合监测系数CMI:根据CMI的大小评估绝缘子的劣化状态,若CMI=0,则表示硅橡胶绝缘子绝缘状态正常;CMI越小,表示硅橡胶绝缘子劣化状态越轻微;CMI越大,则表示硅橡胶绝缘子劣化状态越严重。