基于集合经验模态分解的局部放电信号的窄带干扰抑制.pdf

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1、第39卷第22期电力系统保护与控制、，01．39No．222011年11月16日PowerSystemProtectionandControlNOV．16．2011基于集合经验模态分解的局部放电信号的窄带干扰抑制姚林朋，郑文栋，钱勇，杜永平，杨富民，毕杰昌，黄成军，江秀臣(1．上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240；2．宿州供电公司，安徽宿州234000)摘要：采用经验模态分解(EMD)方法抑制局部放电的窄带干扰时，由于EMD方法本身存在模态混叠问题，在含有局放成分的模态固有函数中仍

2、可能同时含有一定量的窄带成分，导致局放信号无法提取。分析了在局放信号上叠加不同幅值、不同频率的窄带干扰条件下的EMD混叠现象，并提出了基于集合经验模态分解(EEMD)的解决方法。该方法对单频率成分和多频率成分的窄带干扰，均能较好地提取出局放信号。并针对EEMD引入的白噪声干扰，提出了自适应阈值的抑制方法，取得了较好的结果。仿真和现场测试的结果均验证了所提方法的有效性。关键词：XLPE电缆；局部放电；经验模态分解；集合模态经验分解；窄带干扰Anarrow-bandinterferencesuppressionmethodba

3、sedonEEMDforpartialdischargeYAOLin-peng，ZHENGWen-dong，QIANYong，DUYong-ping，YANGFu．min，BIJie．chang，HUANGCheng-jun，JIANGXiu．chen(1．KeyLaboratoryofPowerTransmissionandPowerSwitchControlUndertheMinistryofEducation，DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniv

4、ersity，Shanghai200240，China；2．SuzhouPowerSupplyCompany,Suzhou234000，China)Abstract：Duetothemixedmodephenomenaoftheempiricalmodedecomposition(EMD)method，partialdischarge(PD)componentmaymixwithnarrow-bandcomponentintheinstinctmodefunctionSOthatitishardtoextractPDsig

5、nalsfromnarrow—bandinterferences．Thispapershowsthatitisaninherentproblemwmixedmodephenomenaundertheconditionofaddingdiferentamplitudeordiferentfrequencynarrow-bandinterference．EEMDmethodisintroducedtoseparatethePDsignalsfromthenarrow-bandinterferencesofasinglefreq

6、uencyormulti·-frequency．AnadaptivethresholdmethodisgiventosuppressthewhitenoiseaddedbyEEMD．Theproceedingresultofsimulationmodelandsignalfromfieldtestprovesitsefectiveness．Keywords：XLPEcable；partialdischarge；empiricalmodedecomposition；ensembleempiricalmodedecomposi

7、tion；narrow-bandinterference中图分类号：TM835文献标识码：A文章编号：1674．3415(2011)22—0133-07针对窄带干扰的滤波方法主要有FFT滤波【91、自适0引言应滤波【1uJ及小波变换【llJ等方法。近年来，基于经验局部放电(以下简称局放)检测是诊断电力设模态分解(EMD)理论的窄带干扰抑制方法得到了备绝缘故障的有效手段之一，对提高电力系统的可广泛应用，取得了较好的效果玎J。EMD是一种分靠性和经济性具有重要意义。由于早期绝缘故障产析非线性、非平稳信号的新方法，能够将复杂信号

8、生的局放信号往往十分微弱，在现场检测时会淹没分解为一组平稳化的固有模态函数(IMF)[14】。分于各种高强度的干扰之中，因此如何抑制各种干扰，解得到的IMF具有从高频到低频的滤波器特性，可提取有效的放电信号，是现场局放检测需要解决的用于非平稳信号的干扰抑制。然而，EMD方法在对一个关键问题uJ。含突变信