基于数字陷波器的局放信号周期窄带干扰抑制方法研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第1期长沙电力学院学报(自然科学版)Vol·21No·12006年2月JOURNALOFCHANGSHAUNIVERSITYOFELECTRICPOWER(NATURALSCIENCE)Feb·2006基于数字陷波器的局放信号周期窄带干扰抑制方法研究张艳阳，孙炜(湖南大学电气与信息工程学院'期南长沙410082)摘要：针对电力变压器现场监测的局放信号往往包含各种干扰的问题，提出使用数字陷波器去除局放信号中的周期窄带干扰，并使用MATLAB7．0进行了仿真研究．仿真实验表明使用这种方法能有效地去除局放信号中的周期窄带干扰．关键

2、词：局部放电；数字陷波器；周期窄带干扰中图分类号：TM41；TN713．5文献标识码：A文章编号：1006-7140(2006)01-0026-03AStudyonSuppressingPeriodicalNarrow-bandNoiseinPartialDischargeBasedonDigitalTrapFilterZHANGYah—yang，SUNWei(SchoolofEl~ctriealandInformationEngineering，HummUnivemity，Chang~ha410082，China)Abstract：Inthispaper，thedigitalt

3、rapfilterisdesignedtodenoiseperiodicalnsxrow—bandnoisesinpar-tialdischarge，accordingtothefactthatthereareseveralkindsofnoisesinthepartialdischargesignal·Asimulationresearchisgivenwiththemaflab7．0tools．Theresetofsimulationshowsthatthemethodcarlcompletetheworkofanti—interferencewel1．Keywords：pa

4、rtialdischarge；digitaltrapfilter；periodicalnarrow-bandnoise电力变压器是电力系统中的重要设备，电力变缘性能的劣化造成的¨，而局部放电是导致变压器压器故障的发生可能导致局部甚至大面积停电．大绝缘破坏的主要原因．变压器的内部结构复杂，其绝量事故统计表明，60％一80％的故障是由变压器绝缘材料中存在气隙和油隙，电场分布很不均匀，当某收稿日期：2005—10—30作者简介：张艳阳(1975一)，女，讲师，硕士研究生。主耍从事电子与通信_工程的研究．维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第1期张艳阳，等：基于数字陷

5、波器的局放信号周期窄带干扰抑制方法研究些地方的电场强度达到一定程度时，将发生局部放电或被击穿，从而导致绝缘破坏，造成停电事故甚至：too．；(2)变压器的解体，因此在线监测电力变压器局部放电其中=．f=，为采样间隔．图1所信号有重要意义．示为数字滤波器的频率特性．局部放电监测的现场信号中的各种干扰，按时域信号特征可分为3类[2]：连续的周期性窄带干扰；脉冲干扰；白噪声干扰．周期性窄带干扰包括高次谐波、高频保护、载波通信以及无线电通信干扰等．脉冲干扰可分为随机脉冲干扰和周期脉冲干扰，随机脉冲干扰由高压线路上电晕及局部放电、分接开关动作等产生；周期脉冲干扰主要由可控硅动作以及地网中的

6、脉冲干扰产生．自噪声包括各种随机圈1敷字陷波器的频率特性曲线噪声，如绕组热噪声、地网噪声等．本文主要研究局部放电信号中周期性干扰的抑制方法．1．2数字陷波滤波器的设计例如，利用FFT(快速傅立叶变换)频域分析算陷波器可以滤去一定范围的频率干扰，但在滤法抑制周期窄带干扰[3；采用基于混沌控制的周期波过程中要求基本不改变其他频率成分，因此要求窄带干扰抑制方法[4；使用基于数学形态滤波器抑滤波器的频率特性为式(2)．制局部放电窄带干扰[5；使用基于熵阈值的小波包一个理想的点阻滤波器的频率特性要在消除的变换方法[6；去除局放信号中的周期脉冲干扰的方信号频率点处，其值等于零；而在其他频率点

7、处，其法n．8】，但这些方法尚不能完全有效地去除局放信值等于1．由于数字滤波器的频率特性就是其单位号中的各种周期干扰．本文通过对现场信号的频谱冲激响应在单位圆上的z变换，因此只需要在单位分析，利用IIR(无限冲击响应)数字陷波器的级联圆上相应于所需带阻滤波器阻带位置的频率处设置方式来达到有效去除若干特定频率周期窄带干扰的零点，就可以使滤波器的频率特性在所需阻带频率目的．处为零但是仅仅进行零点设置只考虑到了滤波器的阻带特性．为了得到非常陡峭的过渡带和常数幅1数字陷波理论度的通带特性