局部放电在线监测中典型干扰信号的处理方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.comVo1．31No2湖北电力箜200!7鲞年簦4月塑Feb．2007局部放电在线监测中典型干扰信号的处理方法吴治国，杨峰(华中科技大学水电与数字化工程学院，湖北武汉430074)[摘要]通过对周期性窄带干扰和高斯白噪声两种典型局部放电干扰信号的特性分析，分别采用传统傅立叶分析法和小波包变换法进行降噪处理。并用计算机进行仿真研究，同时与其他方法相比较，发现降噪性能稳定，适应性强，信噪比得到显著提高。[关键词]局部放电；窄带干扰；高斯白噪声；傅立叶变换；小波包变换；香农熵[中图分

2、类号]TM421[文献标识码]A[文章编号]1006-3986(2007)02-0007-03TheMethodforEliminatingTypicalInterferenceinPartialDischargeMonitoringSystemWUZhi—guo．YANGFeng(DigitalEngineeringResearchCenterofHuazhongUniversityofScienceandTechnology，HubeiWuhan430074，China)[Abstract]Twomethods，tr

3、aditionalFourieranalysisandwaveletpackettransform，arepresentedforthecharacteristicsofperiodicalnarrowband·interferenceandGausswhitenoiseinpartialdischargetoeliminatethetwokindsofinterferences．Computersimulatorcalculationbycontrastingtoothermethodscanfindthere—sui

4、tsthattheefectisstableandwithstrongadaptability，andtheSNR(SignalNoiseRatio)canbeimprovedmarkedly．[Keywords]partialdischarge；narowbandinterference；Gausswhitenoise；Fouriertransformalgorithm；waveletpackettransfoYIn；Shannonentropy在目前已知的各类干扰中，周期性窄带干扰和g(t)=ao／2+(akCOS￡

5、+6sinkt)(1)白噪声干扰的影响最为典型。本文根据这两类干扰对采集到的混有干扰的厂(t)波形进行快速傅的不同特点，对周期性窄带干扰采用传统的傅立叶立叶变换(FFT)，由于局放信号一般为一时间极短分析法，对白噪声采用小波变换算法，分别进行处的脉冲，其频谱曲线相对平坦，而白噪声的能量通常理。计算机仿真效果表明，相比于对两类干扰都采又比窄带干扰小很多；另一方面，窄带干扰的频谱表用同一理论(如数字滤波、小波变换)的处理方法，现为很窄的谱线，形成陡峭的谱峰。所以，局放信号降噪效果更好。和白噪声在频谱图中的比重很小，可以比较容

6、易地1用傅立叶分析抑制窄带干扰的原理找到窄带干扰的一系列中心频率W。在精确性要求不很高的工程实际中，抽取．厂(t)波形的有限个函设信号．厂(t)为一混合有窄带干扰g(t)及白噪数值t。)，可按下式反解出g(t)的傅立叶系数a声的局部放电信号。其中，窄带干扰g(t)可认为是b若干正弦波的叠加，因而其满足Dirichlet条件，可用傅立叶级数展开al／2口1厂(t)blt)g(2)口2f(t，)b2[收稿日期]2007一O1-04在a、b已知的前提下，结合，按(1)式便可[作者简介]吴治国(1977～)，男，湖北汉川人，硕士

7、。求得g(t)的表达式，这样f(t)一g(t)就是去除了窄·7·维普资讯http://www.cqvip.com箜鲞箜塑湖北电力VF01．31№22007年4月eb．2007带干扰的信号。显，局部放电信号有明显的奇异性，其李氏指数(L．需要说明的是，以上方法中实际上是用．厂(t)替E．)0<<1，其小波变换的模极大值随变换尺度代g(t)。能够作此近似的原因是局放与白噪声信的增加而增加；白噪声信号处处奇异，=一1／2—号在原始数据中的比重很小，而且由于式(2)中可<0，其小波变换的幅值随变换尺度的增加而减小。以获得的方程数

8、目远大于未知数的个数，因此是一所以，可根据局部放电信号在大部分小尺度上具有个超定线性方程组，可由最小二乘法求解，这样进一较大的幅度，而白噪声干扰随尺度的增加而迅速趋步淡化了近似算法所带来的误差。于零的特性对信号在各尺度上的小波系数设定阈值，如果某尺度上的系数大于该值，则认为它对应于2小波包变换去除白噪声的原理局部放电