江北供电局GIS超高频局部放电信号白噪声的小波包抑制研究

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1、江北供电局GIS超高频局部放电信号白噪声的小波包抑制研究⑧重庆大学硕士学位论文(专业学位)学生姓名：张志新指导教师：张晓星教授兼职导师：邓群高级工程师学位类别：工程硕士(电气工程)重庆大学电气工程学院二O一三年五月SuppressWhite-·noiseInterferenceinUHFPDSignalsofGISfromJiangbeiPowerSupplyBureauwithWaveletPacket⑧AThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFul

2、fillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhangZhixinSupervisedbyProf．ZhangXiaoxingPluralisticSupervisedbySeniorEngineerDengQunSpecialty：ElectricalEngineeringSchoolofElectricalEngineeringChongqingUniversity,Chongqing，ChinaMay2013重庆大学工程硕士

3、学位论文中文摘要摘要气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)由于其突出的优点，在电力系统中得到了广泛的应用。近年来，GIS的事故也越来越多，而GIS局部放电在线监测系统是GIS安全稳定可靠运行的重要保证。由于现场存在强烈电磁干扰，GIS中十分微弱的局部放电信号甚至被淹没在噪声之中，因此，如何最大限度地抑制干扰，获得可靠的局部放电信息成为了GIS局部放电在线监测中的重要研究课题。小波变换是一种新型的数学分析工具，是80年代后期迅速发展起来的新兴学科。小波变换具有多分辨率的特点，在时域和频域都具有表征信号局部特征

4、的能力，适合分析非平稳信号，可以由粗及精地逐步观察信号。小波分析的理论和方法在信号处理、模式识别等领域得到越来越广泛的应用。本论文主要针对小波包分析在GIS局部放电在线监测中抑制白噪进行简单的研究。本文先简要地介绍了小波分析理论，阐明了小波变换及小波包变换的基本原理，分析了局部放电信号和白噪的小波分解特性；然后深入研究了小波包分析方法，以信噪比(SNR)和相似系数(NCC)为去噪的性能参数，进行了最优小波包的选择，并选取了最优小波包基。再根据局部放电脉冲的特征，构造出能够表征局部放电的四种数学模型，然后

5、通过人工加噪处理，构造出信噪比SNR分别为0dB和．5dB的染噪信号，再分别进行小波包和小波分层阈值去噪处理，结果表明小波包去噪效果优越，即SNR和NCC都较大。最后，根据GIS设备绝缘缺陷放电形式和特点，设计了四种GIS模拟装置内绝缘缺陷物理模型，再通过对实验室模拟GIS超高频局部放电试验装置实测到的四种单一缺陷的放电波形进行小波包去噪处理，结果表明去噪效果满足实际要求，同时，对江北供电局提供的220kV实际GIS的局部放电信号进行小波包去噪处理，去噪效果进一步验证了小波包去噪算法可以用于实际的白噪处

6、理。关键词：GIS，局部放电，白噪，小波包变换，小波变换ABSTRACTGas．insulatedmetal．cladswitchgear(GIS)hasoutstandingadvantagesthathavethemtobeusedwidelyinthepowersystem．Recently，failureofGIScausemoreseriousproblemsinservice，whiletheon—linemonitoringandmeasurementsystemofGISpartiald

7、ischarge(PD)isthesignificantguarantyofGISinthedependableoperation．Becausethereisstrongelectromagneticfieldinterference，theweakPDofGISCallbeevencoveredinthenoise．Therefore，howbesttosuppressthenoiseandobtaindependablePDinformationhasbecomeamajorresearchsub

8、jectintheGISpartialdischargeoftheon—linemonitoringandmeasurementsystem．Wavelettransfclrmisanew．stylemathematicanalysist001．ItiSanewsubjectwhichwasrapidlydevelopedinlate1980s．Thewavelettransformhasthecharacteristicofmulti．a