基于小波和高阶pde的电缆局部放电去噪研究

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1、I于小波和高阶PDE的电缆局部放电去噪研究汪培培，莫付江，赵岗岗，陈惠，许梦素(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212000)摘要：局部放电(PD)试验是检测电力电缆绝缘性能的重要手段，由于试验现场电磁环境比较复杂，提取所得的PD信号已被噪声淹没。为得到较为真实的PD信号，提出了一种基于小波变换和高阶偏微分方程(PDE)相结合的去噪方法。利用小波变换提供较好的局部放电信号预处理和后处理平台，对低频子信号进行叫阶PDE迭代去噪，同时采川效果评价指数信噪比(SNR)作为迭代终止条件。将该方法的去噪效果与传统的小波阀值去噪

2、效果进行了比较，经过计算和仿真分析表明，文中方法能够较好的保留信号边缘与细节，比传统小波阀值去噪具有更优越的去噪性能。关键词：局部放电；小波变换；高阶偏微分方程；信号去噪中图分类号:TM835文献标识码:A文章编号：1001-1390(2017)00-0000-00Researchonde-noisingofcablespartialdischargebasedonwaveletandhighorderPDEWangPeipei，MoFujiang,ZhaoGanggang,ChenHui,XuMengsu(Schoo

3、lofElectricalandInformationEngineeringJicingsuUniversity,Zhenjicing2J2000,Jiangsu,China)Abstract:Partialdischarge(PD)testisanimportantmeanstodetecttheinsulationperformanceofpowercable.Becausetheelectromagneticenvironmentofthetestsiteiscomplicated，theextractedPDs

4、ignalissubmergedbynoise.InordertogetamorerealPDsignal，thispaperproposesade-noisingmethodbasedonwavelettransformandhighorderpartialdifferentialequation(PDE).Itadoptswavelettransformtoprovidebetterpre-processingandpost-processingplatformofpartialdischargesignal，an

5、dutilizesthefourth-orderPDEtoiteratethelow-frequencysub-signal.Atthesametime，thesignaltonoiseratio(SNR)isusedastheiterationterminationcondition.Thede-noisingeffectofthismethodiscomparedwiththetraditionalwaveletthresholdde-noisingeffect.Finally，theexperimentaland

6、simulationresultsshowthatthismethodcansuppressnoiseeffectivelyandkeepthepropertyofedgeanddetail.Ithasbetterde-noisingperformancethantraditionalwaveletthresholdde-noisingmethod.Keywords:partialdischarge,wavelettransform,higher-orderpartialdifferentialequation,sig

7、nalde-noising换的阀值去噪方法［6"81,它是根据小波分解获得的各层系数來选择一个阀值；然后对细节系数进行作用处理。但是阀值的选择是一个难点，从某种程度上,去噪的成功与否主要取决于阀值的选取。由于四阶PDE去噪不依赖阀值的选择，利川扩散系数针对不同的区域采取不同的扩散平滑策略，具有较强的白适应性，已在图像去噪19］和振动信号提纯ll()j方面展开了较多的应用研宄。提出了一种基于小波和高阶偏微分方程的电力电缆PD信号去噪方法。主要是将小波变换较好0引言随着电力电缆线路在城市电网中广泛应用，其安全可靠性受到极大

8、的重视。局部放电是反映电缆绝缘性能的重要表征，也是导致电力电缆绝缘故障的主要因素。因此，对电力电缆的局部放电信号进行监测，能够及时发现故障隐患与准确掌握电缆绝缘状态［1"2］。但是由于强烈的白噪声1周期性窄带信号［4_51以及随机脉冲信号等外部干扰因素，导致检测出的PD信号出现严重波形畸变。近年來，国闪外学者对局部放电的抑制研究