电力电缆故障定位与检测信号去噪研究

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1、第32卷第11期计算机仿真2015年11月文章编号：1006—9348(2015)11—0137—04电力电缆故障定位与检测信号去噪研究王新1，王建顺。，周涛2(1．河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454000；2．中国平煤神马集团能源化工研究院，河南平顶山467000)摘要：研究电力电缆故障精确定位问题。由于脉冲信号受到噪声干扰，影响了脉冲信号系数模极值点的选取。针对上述难点，提出了小波熵与空域相关滤波结合的降噪方法，选择最大小波熵区间优化噪声能量阈值，能够更好地保留脉冲信号细节信息。通过建立电力电缆故障仿真模型对方法进行验证，仿真结果表明．小波熵优

2、化的空域相关滤波算法对脉冲信号去噪，有效地去除了干扰噪声，能够很好地保留脉冲信号突变点细节信息，提高了电力电缆故障定位的准确性。同时具有更好的信噪比和均方误差。关键词：故障定位；小波熵；空域相关滤波；电力电缆中图分类号：TM743文献标识码：BResearchonPowerCableFaultLocationandDetectionSignalDe-noisingWANGXinl，WANGJian—shunl，ZHOUTa02(1．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUnivers

3、ity，JiaozuoHenan454000，China；2．EnergyandChemicalInstitute，ChinaPingmeiShenmaGroup，PingdingshanHenan467000，China)ABSTRACT：Theproblemofpowercablefaultlocationwasresearchedinthepaper．Theselectionofcoefficientsmaximmnisaffected，duetothepulsesignalssubjecttonoise．Inordertosolvethisproblem

4、，anewde—noisingalgo-rithmbasedonthewaveletentropyoptimizedspatialcorrelationfilteringWasproposed．ThemaximumrangeofwaveletentropyWaSselectedtooptimizethenoiseenergythreshold．ThedetailsofthepulsesignalCanbebetterkeptbythismethod．Byestablishingthesimulationmodelofpowercablefault，thismet

5、hodWasverified，andthesimulationre·suitsshowthatthewaveletentropyoptimizedspatialcorrelationfilteringalgorithmCankeeppulseedgedetailsasde-noising，improvetheprecisionoffaultlocation，andhavehiishsignal-to-noiseratioandbettermeansquareell'orattIlesanletime．KEYWORDS：Faultlocation；Wavelete

6、ntropy；Spatialcorrelationfiltering；Powercable1引言在电力电缆故障定位系统当中，经常使用低压脉冲在电缆中的发射和反射时间差进行测距⋯，其中时间点的计算是该方法精度的关键因素，对电缆中的脉冲信号进行采集时，由于采样频率较高，受到周围环境以及脉冲电压波动影响，采集的信号中含有大量的噪声干扰，导致脉冲信号突变点信息搜索误差加大，影响了故障定位的准确性。因此，需要寻找一种有效方法对脉冲信号进行去噪。脉冲信号去噪的目的是检测信号突变位置的模极值点局部信息。目前，对电力电缆脉冲信号去噪有以下几种方法，一是小波变换模极大值方法旧1，

7、它根据有效信号和噪声的李氏指数估计信号模极值；二是阈值去噪方法p1，它通过基金项目：国家自然科学基金项目(61403129)；河南省科技攻关项目(142102210048)收稿日期：2014一ll一27修回日期：2015—0l—04估计噪声小波系数阈值进行去噪；三是利用小波变换和自相关分析的方法”J，它是利用各尺度上信号和噪声之间的关系估计阈值进行去噪，都能够去除噪声，但是由于阈值选取问题使得脉冲信号突变信息有一定损失，导致突变信息选取误差加大。为了更好分析突变点细节信息，本文提出了运用空域相关滤波算法对脉冲信号进行去噪的方法，在传统方法基础上选取小波熵估计噪声

8、能量阈值，对脉冲突变信息