基于盲源分离的变压器局部放电信号的提取方法

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1、基于盲源分离的变压器局部放电信号的提取方法【摘要】针对采集回的变压器局部放电的混合信号，先分别对混合信号和其时移信号进行主成分分析后，进行频谱分析，消除主成分分量的周期性干扰噪声成分，然后重构消除周期性干扰后的数据，对重构的数据进行典型相关分析的盲源分离，针对混有残余的随机脉冲干扰的混合信号再进行典型相关分析的迭代分离，直至提取出变压器局部放电脉冲信号。仿真结果表明，该方法能有效的分离出变压器局部放电脉冲信号。　　【关键词】频谱分析；典型相关分析；盲源分离；重盲源分离　　　　0.概述　　由于变压器局部放电信号是造成变压器绝缘损

2、坏的重要原因之一，所以准确的监测出变压器局部放电信号，发现故障并及时报警就显得尤为重要。变压器现场的各种干扰按时域特征可分为窄带周期性干扰，白噪声干扰，随机脉冲干扰三类。从噪声中提取出变压器局部放电脉冲信号方法以往以小波阈值抑制噪声干扰居多，但不适当的阈值抑制不利于真实反应变压器局部放电脉冲信号的波形。最近利用盲源分离提取出变压器局部放电脉冲信号方法也出现不少，但只是针对一种现场的噪声干扰而言。本文先对信号进行消除周期性干扰的预处理，这样可进一步提高后续盲源分离算法的抗噪性。然后利用白噪声与有用信号不相关或相关很小的特点，采用

3、典型相关分析CCA的盲源分离方法，对观测信号中的白噪声和随机脉冲噪声分两次进行迭代分离，从现场的各种干扰中提取出变压器局部放电脉冲信号。从而为诊断变压器绝缘故障提供可靠依据。　　1.从噪声中提取出变压器局部放电脉冲信号的方法　　1.1周期性干扰噪声成分的去除方法　　采集观测信号，对观测信号进行主成份分量分析后，去除观测信号的窄带周期性干扰。窄带周期性干扰在频域内是一个尖脉冲信号，通常幅值较大，根据这个特点，通过FFT变换的功率谱中找出背景噪声能量比较大的部分[1]，并在信号的频域中直接滤除，然后对信号进行反FFT变换即可达到滤

4、除窄带周期性干扰的目的。为此将得到的主成份分量重构，对重构后的主成份分量进行独立成分分解。对主成份分量进行去噪处理，这样可进一步提高后续盲源分离算法的抗噪性。　　1.2基于典型相关分析的去除白噪声的盲源分离方法　　设s(n)=[s(n),s(n),•••s(n)]是l个互不相关的输入的未知源信号，s(n)经过未知混合矩阵A混合后得到观测信号x(n)=[x(n),x(n),•••x(n)],x(n)=[x(n),x(n),••R

5、26;x(n)]要经过白化处理。X(n)=AS(n)，然后经过分离矩阵ar2010,Vol.25,No.2.　　［３］刘军,宋新甫.基于独立分量分析的发电机局部放电信号提取.电X与清洁能源,Dec2008,Vol.24,No.6.　　［４］李洪，孙云莲.基于独立分量分析的局部放电脉冲信号提取.电力系统及其自动化学报,Apr2007,Vol.19,No.2.　　［５］杨福生.独立分量分析的原理和应用[M].清华大学出版社,2006.