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1、基于小波包变换与核主分量分析的GIS超高频局放信号特征提取112张林何建军张晓星1重庆市电力公司调度通信中心方式处4000142重庆市沙坪坝重庆大学电气学院400044FeaturesExtractionforUHFPartialDischargeSignalsinGISBasedonWaveletPacketTransformAndKernelPrincipalComponentAnalysis112ZhangLin,HeJianjun,ZhangXiaoxing(1ChongqingElectricPowerCORP.,Dispat
2、chingandCommunicationCenter,400014,China;2CollegeofElectricEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing,400044,China)ABSTRACT:Ultra-highfrequency(UHF)methodhasbeen穿或闪络前产生局部放电（PartialDischarge，简称widelyusedforpartialdischarge(PD)detectioninGasPD）[1-3]。采用超高频（Ultrahighfrequency
3、，简称insulatedsubstation(GIS),butthefeatureextractionforUHFUHF）检测GIS内PD可以及时发现设备内部缺陷PDsignalsisadifficultissueallthewhile.Inthispaper,a[3,4]，若要准确地了解和掌握GIS内缺陷类型性质和methodusingwaveletpackettransform(WPT)isproposedto特征，有效的方法是对获得的PD信号进行模式识decomposetheUHFPDsignals,thentheenergyin
4、eachfrequencyrange,maximalvaluesofmoduleandabsolute别。在不同的测量系统中，将会构造不同的PD模[5-9]averagevaluesineachscalearecomputedaccordingtoWP式用于放电分析和绝缘诊断。目前PD模式主要coefficients,thefeaturesspaceisconstructedintegrally;Kernel包括PRPD（φ−q−n）模式、∆u模式与放电脉principalcomponentanalysis(KPCA)isalsopro
5、posedfor冲时域波形模式等。PRPD模式在脉冲电流法检测reducingdimensionoffeatures,dimensioncrisisisresolvedPD中得到了广泛的应用，但不适合于高采样率且well,andthedivergencematrixstrangenessineveryclassis数据样本存储量大的UHF检测法；∆u模式需要测eliminated,atthesametime,thecharacteristicsofsignalsis量每一次放电电压幅值，但不一定每次PD都会激retainedatthef
6、arthest.TheclassificationresultsshowthatthefeaturesusedinthispaperarequitewellforUHFPDdefect发UHF电磁波；放电脉冲时域波形模式在噪声环identification.境下，时域波形会发生严重的畸变，导致系统误识别。因此，寻找一种适合UHFPD模式识别的新模KEYWORDS：Partialdischarge;Featureextraction;Bestwaveletpacketbasis;Kernelprincipalcomponentanalys
7、is式，并从中有效特征是亟待解决的关键问题。[10]小波包变换（WPT）在满足海森堡测不准原摘要：UHF法作为GIS设备PD检测的有效方法已得到了理的前提下，自由选择不同时间点、频率点上的时广泛的应用，但GIS内UHFPD信号的特征提取一直是研频分辨率，可以更精练地在时频联合分析相平面上究的难点问题。作者从小波包对UHFPD信号分解过程入手，计算信号在各频带投影序列的能量、在各个尺度下的模提取非稳定信号的特征。90年代末，Bernhard极大值和绝对平均值，构造出能完整描述UHFPD信号的特Scholkopf小组在主分量分析的基础上，将
8、核主分量征空间，并用KPCA法将高维特征空间降到低维特征空间，分析（Kernelprincipalcomponentanalysis，简称解决了维数危机，消除了类内散度矩阵的奇异性，并最大限KPCA）结合核
