CN102692564B - 局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，包括步骤：在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频信号；采用脉冲触发方式采样超高频信号；并记录每次采样时的瞬时时刻和采样的超高频信号波形；根据记录的超高频信号波形提取出超高频信号的时频参数；根据时频参数分离出频率特性固定的高频信号；根据所采样各个局部放电超高频信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频信号相邻的、频率特性固定的超高频信号的采样时刻，以计算局部放电超高频脉冲信号的相角。本发明还提出局部放电超高频脉冲信号的相角测量装置，实现简单，可以降低局部放电检测成本。

Description

局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法及装置

技术领域

本发明涉及电力设备局部放电诊断领域，具体涉及局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法及装置。

背景技术

局部放电检测作为电力设备绝缘诊断的重要手段，因其能及时有效地反映电力系统电气设备的绝缘状况，正为电力部门所普及。目前应用较多的主要是基于电量的局部放电检测方法，检测信号按照频带可分为500KHz以下宽带或者窄带信号，10MHz以下的高频(High frequency-HF)信号,200MHz以下的甚高频(Very High Frequency-VHF)信号和3GHz以下超高频(UltraHigh Frequency-UHF)信号。采集的局部放电信号主要通过两种方式进行分析，即基于PRPD(Phase Resolved Partial Discharge，相位的分析模式)和基于TRPD(Time Resolved Partial Discharge，时间的分析模式)。前者以局部放电发生的工频相位(0-360°)、放电量幅值q和放电次数n等检测量为依据进行统计学等方式的分析；后者则分析局部放电所检测到的放电波形及时间信息，因为系统存储空间及信息处理速度的原因，这样的系统一般不含相位信息。但是如果TRPD分析模式下的局部放电检测系统，同时能够分析局部放电的相位分布信息则可更加全面地对所检测的局部放电进行诊断。

对于所检测局部放电脉冲所在检测试品所加工频电压信号的相位角的计算，不同系统有不同的方法。

运行于PRPD模式下的局部检测系统一般以工频信号过零点为起点连续采样规定工频周期长度的信号，系统通过高通和低通滤波将检测阻抗耦合的信号分离为工频信号和局放信号。因为该模式下的工频信号和局放信号为同源信号，且利用工频过零点进行了采样同步与时间标定，局放信号的相位可自然标定。

而运行于TRPD模式下局放检测系统，一般仅采样局部放电超高频脉冲信号，因仅含有局部放电脉冲的时间信息，不包含工频信号信息，故不能直接标定局部放电信号的相位。要实现局部放电脉冲的相位标定，也可参考PRPD的信号处理模式，通过连续采样规定工频周期的信号实现，一种方法就是采用两套系统分别高速采样局部放电超高频脉冲信号和低速采样工频电压信号，同时标记高速系统和低速采样系统的采样时间，通过系统自身的对时来同步高低速采样系统，从而计算局部放电脉冲在工频信号中的相角位置。

缺陷：采用连续采样的方式计算局部放电脉冲的相角，因为TRPD模式分析放电波形频率分布信息的需要，采样率很高，连续采样对采样系统板上存储空间和处理器主频的要求都非常高，以致系统的成本也会非常高；采用GPS对时的方式计算局部放电脉冲相角，需要增加额外的GPS模块；采用高低速采样系统集成的方式除了采样分析局放脉冲波形的高速采样系统之外，还需要额外的低速采样系统。而且两个系统自身的同步因为采样率相差太远，实现起来有一定的难度，且实现成本高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种简易的局部放电信号与工频信号的相角的测量方法和装置，可以降低局部放电诊断的成本。

为实现上述目的采用的方案是：

局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，包括步骤：

在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频脉冲信号；

利用脉冲触发方式采样局部放电超高频脉冲信号及上述输出的频率特性固定的超高频脉冲信号；

记录每次采样时的瞬时时刻以及采样的超高频脉冲信号波形，所述超高频脉冲信号波形由局部放电超高频脉冲信号波形以及频率特性固定的超高频脉冲信号波形组成；

根据记录的超高频脉冲信号波形提取出超高频脉冲信号的时频参数；

根据所述时频参数分离出所述频率特性固定的高频脉冲信号；

根据所采样的各个局部放电超高频脉冲信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频脉冲信号相邻的、频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻，计算局部放电超高频脉冲信号的相角。

本发明方法通过在工频信号上升沿过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频脉冲信号；该频率特性固定的超高频脉冲信号占整个时间轴的比例很小，利用脉冲触发方式采样超高频脉冲信号，这样可以达到连续采集脉冲并实时处理的要求；在采样时记录采样时的时刻和信号波形；然后根据记录的信号波形提取出时频参数；再根据时频参数分离出该频率特性固定的超高频脉冲信号；然后根据所采样的局部放电超高频脉冲信号与频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻即可计算出局部放电超高频脉冲信号的相角，进而完成后续的局部放电诊断。本发明不需要额外增加GPS模块或者配备高低速的双系统，只需通过与工频信号同步的频率特性固定的超高频脉冲信号的自主对时，即可实现局部放电超高频脉冲相角的计算，实现简单，降低了局部放电检测的成本。

本发明的目的在于提出一种简易的局部放电信号的相角的测量方法和装置，可以降低局部放电诊断的成本。

为实现上述目的采用的方案是：

局部放电超高频脉冲信号的相角测量装置，包括：

信号产生单元，用于在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频脉冲信号；

采样记录单元，用于利用脉冲触发方式采样局部放电超高频脉冲信号及上述输出的频率特性固定的超高频脉冲信号；并记录每次采样时的瞬时时刻以及采样的超高频脉冲信号波形，所述超高频脉冲信号波形由局部放电超高频脉冲信号波形以及频率特性固定的超高频脉冲信号波形组成；

提取单元，用于根据记录的超高频脉冲信号波形提取出超高频脉冲信号的时频参数；

分离单元，用于根据所述时频参数分离出所述频率特性固定的高频脉冲信号；

计算单元，用于根据所采样的各个局部放电超高频脉冲信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频脉冲信号相邻的、频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻，计算局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角。

本发明装置通过在工频信号上升沿过零点位置输出频率特性固定的超高频脉冲信号；该频率特性固定的超高频脉冲信号占整个时间轴的比例很小，利用脉冲触发方式采样超高频脉冲信号，这样可以达到连续采集脉冲并实时处理的要求；在采样时记录采样时的时刻和信号波形；然后根据记录的信号波形提取出时频参数；再根据时频参数分离出该频率特性固定的超高频脉冲信号；然后根据所采样的局部放电超高频脉冲信号与频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻即可计算出局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角，进而完成后续的局部放电诊断。本发明不需要额外增加GPS模块或者配备高低速的双系统，只需利用与工频信号同步的频率特性固定的超高频脉冲信号的自主对时，即可实现局部放电相角的计算，实现简单，降低了局部放电检测的成本。

附图说明

图1是本发明方法的一个实施例流程图；

图2是本发明方法中计算局部放电相角的一个示意图；

图3是本发明装置的一个结构示意图。

具体实施方式

为便于理解，下面将结合附图进行阐述。

本发明提出一种局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，请参见图1，包括步骤：

101、输出频率特性固定的超高频信号；

在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频信号。具体的，输出频率特性固定的超高频信号时，可根据以下方式：工频信号过零点超高频同步标记电路，将施加在局部放电检测试品上的工频信号与一直流零电平通过高速比较器进行比较，比较后的方波信号上升沿与下降沿小于1ns。该上升沿与下降沿的相角位置对应为工频信号的上升沿过零点与下降沿过零点。将该方波信号上升沿信号通过一个电容串联输出，则在工频信号过零点位置会有一个脉冲信号输出。将该脉冲信号到一个射频天线上，则在工频信号过零点位置会有一个固定频率特性的电磁波发射输出，该输出的固定频率特性的电磁脉冲与工频信号的上升沿过零点同步。

102、采样超高频信号；

利用脉冲触发方式采样局部放电超高频信号及上述输出的频率特性固定的超高频信号。

103、记录采样时刻和采样信号波形；

记录每次采样时的瞬时时刻以及采样的设备超高频信号波形。

104、根据采样波形提取时频参数；

根据记录的超高频信号波形提取出超高频信号的时频参数。

具体的，时频参数包括：t₀、f₀、T以及W；

其中， $t_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2};f_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2};T=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{(t_i-t_0)}^2{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2}};$ $W=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(f_i-f_0){\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}};$

其中，K是采集超高频信号的采样点数，s_i(t_i)是记录的某个超高频脉冲信号在t_i时刻采样数据；i为采样波形的采样序号；X_i(f_i)是经过FFT变换以后的采样信号频率分量；t₀是中心时间，是归一化的信号的时间重心，用于表征超高频信号峰值部分所处的时间位置；f₀是中心频率，表征了信号的能量主要集中的频带；T是等效时长，表征了UHF信号持续的时间；W是等效频宽，表征了UHF信号的频带分布宽度。

105、分离出频率特性固定的高频信号；

根据时频参数分离出频率特性固定的高频信号。具体的分离的步骤包括：

a、获取频率特性固定的超高频信号的时频参数f_0ref、T_ref以及W_ref；并将f_0ref、T_ref以及W_ref为向量元素构成一个向量X_ref＝(f_0ref，T_ref，W_ref)；

b、将每个记录的局部放电超高频脉冲信号的时频参为向量元素构成特征向量X_i＝(f_0j，T_j，W_j)，并将所有特征向量组成一个集合{X₁,X₂,...,X_j,...,X_n}，n为记录的超高频脉冲信号的总数；

c、根据计算各个特征向量与向量X_ref的距离P_j；选择P_j≥0.95时对应的所记录的设备超高频信号认定为频率特性固定的超高频信号，其中，α是一个常数；j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；e＝2.56×1011。

106、计算局部放电超高频脉冲相角。

根据所采样的各个局部放电超高频信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频信号相邻的、频率特性固定的超高频信号的采样时刻，计算局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角。

具体的，请参考图2，相角计算步骤包括：

获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、前一个频率特性固定的超高频信号的采样时刻t_j0，以及获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、后一个频率特性固定的超高频信号的采样时刻t_j1；

根据公式计算局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角；

其中，为需要计算的某个局部放电超高频脉冲信号的相角，j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；t_j为局部放电超高频脉冲信号的采样时刻。

本发明方法通过在工频信号上升沿过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频信号；该频率特性固定的超高频脉冲信号占整个时间轴的比例很小，利用脉冲触发方式采样超高频信号，这样可以达到连续采集脉冲并实时处理的要求；在采样时记录采样时的时刻和信号波形；然后根据记录的信号波形提取出时频参数；再根据时频参数分离出该频率特性固定的超高频信号；然后根据所采样的局部放电超高频脉冲信号与频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻即可计算出局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角，进而完成后续的局部放电诊断。本发明不需要额外增加GPS模块或者配备高低速的双系统，只需利用与工频信号同步的频率特性固定的超高频信号的主动对时，即可实现局部放电相角的计算，实现简单，降低了局部放电检测的成本。

对于本发明装置，请参考图3，包括：

信号产生单元T1，用于在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频信号；

采样记录单元T2，用于利用脉冲触发方式采样局部放电超高频信号及上述输出的频率特性固定的超高频信号；并记录每次采样时的瞬时时刻以及采样的超高频信号波形；

提取单元T3，用于根据记录的超高频信号波形提取出超高频信号的时频参数；其中，时频参数包括：t₀、f₀、T以及W；

其中， $t_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2};f_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2};T=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{(t_i-t_0)}^2{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2}};$ $W=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(f_i-f_0){\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}};$

其中，K是采集超高频信号的采样点数，s_i(t_i)是记录的某个超高频脉冲信号在t_i时刻采样数据；i为采样波形的采样序号；X_i(f_i)是经过FFT变换以后的采样信号频率分量；t₀是中心时间，是归一化的信号的时间重心，用于表征超高频信号峰值部分所处的时间位置；f₀是中心频率，表征了信号的能量主要集中的频带；T是等效时长，表征了UHF信号持续的时间；W是等效频宽，表征了UHF信号的频带分布宽度。

分离单元T4，用于根据时频参数分离出频率特性固定的高频信号；

计算单元T5，用于根据所采样的各个局部放电超高频信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频信号相邻的、频率特性固定的超高频信号，计算局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角。

本发明装置通过一个工频信号过零点超高频同步标记电路，在工频信号上升沿过零点时刻同步输出一个频率特性固定的超高频信号。局部放电超高频检测系统，在检测局部放电信号的同时，可接受上述与工频信号上升沿过零点同步的超高频信号，并标记所有记录的超高频脉冲信号的发生时刻。因为局部放电超高频脉冲和输出的上升沿过零点同步超高频脉冲的频率特性不同，通过计算所接收的超高频脉冲信号的时频特征参数，采用聚类的方法可以将与工频信号上升沿过零点同步的超高频脉冲信号标记出来。从而利用局部放电超高频脉冲与其前后过零点的时差可以计算其在工频信号的相角位置。实现简单，可降低局部放电检测的成本。

其中，分离单元T4分离频率特性固定的超高频信号时，获取频率特性固定的超高频信号的时频参数f_0ref、T_ref以及W_ref；并将f_0ref、T_ref以及W_ref为向量元素构成一个向量X_ref＝(f_0ref，T_ref，W_ref)；

将每个记录的局部放电超高频脉冲信号的时频参为向量元素构成特征向量X_i＝(f_0j，T_j，W_j)，并将所有特征向量组成一个集合{X₁,X₂,...,X_j,...,X_n}，n为记录的超高频脉冲信号的总数；

根据计算各个特征向量与向量X_ref的距离P_j；选择P_j≥0.95时对应的所记录的设备超高频信号认定为频率特性固定的超高频信号，其中，α是一个常数；j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；e＝2.56×1011。

计算单元T5计算相角时，获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、前一个频率特性固定的超高频信号的采样时刻t_j0，以及获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、后一个频率特性固定的超高频信号的采样时刻t_j1；

根据公式计算局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角；

其中，为需要计算的某个局部放电超高频脉冲信号与工频信号的相角，j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；t_j为局部放电超高频脉冲信号的采样时刻。

以上的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，其特征在于，包括步骤：

在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频脉冲信号；

利用脉冲触发方式采样局部放电超高频脉冲信号及上述输出的频率特性固定的超高频脉冲信号；

记录每次采样时的瞬时时刻以及采样的超高频脉冲信号波形，所述超高频脉冲信号波形由局部放电超高频脉冲信号波形以及频率特性固定的超高频脉冲信号波形组成；

根据记录的超高频脉冲信号波形提取出超高频脉冲信号的时频参数；

根据所述时频参数分离出所述频率特性固定的高频脉冲信号；

根据所采样的各个局部放电超高频脉冲信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频脉冲信号相邻的、频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻，计算局部放电超高频脉冲信号的相角。

2.根据权利要求1所述的局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，其特征在于：

所述时频参数包括：t₀、f₀、T以及W；其中，

$t_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2};f_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2};T=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{(t_i-t_0)}^2{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2}};$ $W=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(f_i-f_0){\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}};$

K是设备采集超高频脉冲信号的采样点数，s_i(t_i)是记录的某个超高频脉冲信号在t_i时刻采样数据；i为采样波形的采样序号；X_i(f_i)是经过FFT变换以后的采样信号频率分量；t₀是中心时间；f₀是中心频率；T是等效时长；W是等效频宽。

3.根据权利要求2所述的局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，其特征在于：

所述根据所述时频参数分离出所述频率特性固定的高频脉冲信号的步骤包括：

a、获取所述频率特性固定的超高频脉冲信号的时频参数f_0ref、T_ref以及W_ref；并将所述f_0ref、所述T_ref以及所述W_ref为向量元素构成一个向量X_ref＝(f_0ref，T_ref，W_ref)；

b、将每个记录的局部放电超高频脉冲信号的时频参数为向量元素构成特征向量X_i＝(f_0j，T_j，W_j)，并将所有特征向量组成一个集合{X₁,X₂,...,X_j,...,X_n}，n为记录的超高频脉冲信号的总数；

c、根据计算各个特征向量与所述向量X_ref的距离P_j；选择P_j≥0.95时对应的所记录的设备超高频脉冲信号认定为所述频率特性固定的超高频脉冲信号，其中，α是一个常数；j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；e＝2.56×1011。

4.根据权利要求1至3任一项所述的局部放电超高频脉冲信号的相角测量方法，其特征在于：

所述根据所采样的各个局部放电超高频脉冲信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频脉冲信号相邻的、频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻，计算局部放电超高频脉冲信号的相角的步骤包括：

获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、前一个所述频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻t_j0，以及获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、后一个所述频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻t_j1；

根据公式计算局部放电超高频脉冲信号的相角；

其中，为需要计算的某个局部放电超高频脉冲信号的相角，j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；t_j为局部放电超高频脉冲信号的采样时刻。

5.局部放电超高频脉冲信号的相角测量装置，其特征在于，包括：

信号产生单元，用于在工频信号上升沿的每个过零点时刻同步输出频率特性固定的超高频脉冲信号；

采样记录单元，用于采用脉冲触发方式采样局部放电超高频脉冲信号及上述输出的频率特性固定的超高频脉冲信号；并记录每次采样时的瞬时时刻以及采样的超高频脉冲信号波形，所述超高频脉冲信号波形由局部放电超高频脉冲信号波形以及频率特性固定的超高频脉冲信号波形组成；

提取单元，用于根据记录的超高频脉冲信号波形提取出超高频脉冲信号的时频参数；

分离单元，用于根据所述时频参数分离出所述频率特性固定的高频脉冲信号；

计算单元，用于根据所采样的各个局部放电超高频脉冲信号的采样时刻，以及与当前采样的局部放电超高频脉冲信号相邻的、频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻，计算局部放电超高频脉冲信号的相角。

6.根据权利要求5所述的局部放电超高频脉冲信号的相角测量装置，其特征在于：

所述时频参数包括：t₀、f₀、T以及W；其中，

$t_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2};f_0=\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2};T=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{(t_i-t_0)}^2{s}_i{\left(t_i\right)}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{s}_i{\left(t_i\right)}^2}};$ $W=\sqrt{\frac{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(f_i-f_0){\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}{\underset{i=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|X_i\left(f_i\right)\right|}^2}};$

K是设备采集超高频脉冲信号的采样点数，s_i(t_i)是记录的某个超高频脉冲信号在t_i时刻采样数据；i为采样波形的采样序号；X_i(f_i)是经过FFT变换以后的采样信号频率分量；t₀是中心时间；f₀是中心频率；T是等效时长；W是等效频宽。

7.根据权利要求6所述的局部放电超高频脉冲信号的相角测量装置，其特征在于：

所述分离单元分离所述频率特性固定的超高频脉冲信号时，获取所述频率特性固定的超高频脉冲信号的时频参数f_0ref、T_ref以及W_ref；并将所述f_0ref、所述T_ref以及所述W_ref为向量元素构成一个向量X_ref＝(f_0ref，T_ref，W_ref)；

将每个记录的局部放电超高频脉冲信号的时频参数为向量元素构成特征向量X_i＝(f_0j，T_j，W_j)，并将所有特征向量组成一个集合{X₁,X₂,...,X_j,...,X_n}，n为记录的超高频脉冲信号的总数；

根据计算各个特征向量与所述向量X_ref的距离P_j；选择P_j≥0.95时对应的所记录的设备超高频脉冲信号认定为所述频率特性固定的超高频脉冲信号，其中，_α是一个常数；j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；e＝2.56×1011。

8.根据权利要求5至7任一项所述的局部放电超高频脉冲信号的相角测量装置，其特征在于：

所述计算单元计算相角时，获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、前一个所述频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻t_j0，以及获取采样时刻t_j对应的该局部放电超高频脉冲信号的、后一个所述频率特性固定的超高频脉冲信号的采样时刻t_j1；

根据公式计算局部放电超高频脉冲信号的相角；

其中，为需要计算的某个局部放电超高频脉冲信号的相角，j为记录的局部放电超高频脉冲信号的序号；t_j为局部放电超高频脉冲信号的采样时刻。