一種局部放電脈沖提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及脈沖信號(hào)處理領(lǐng)域，特別設(shè)及一種局部放電脈沖提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 局部放電主要是變壓器、互感器、電力電纜W及其它一些高壓電力設(shè)備在高電壓 的作用下，其內(nèi)部絕緣發(fā)生的放電。它是導(dǎo)致高壓電力設(shè)備發(fā)生故障的主要原因之一。
[0003] 作為一種檢測(cè)方法，局部放電檢測(cè)已成為高壓電力設(shè)備絕緣性能評(píng)估的常用方 法，局部放電脈沖信號(hào)的提取作為局部放電測(cè)量信號(hào)預(yù)處理階段的關(guān)鍵步驟，是對(duì)局部放 電信號(hào)深入分析的基礎(chǔ)。目前，廣泛用于局部放電脈沖提取主要方法有小波闊值去噪法和 HHT化nbed-Huang Transform,黃-希爾伯特變換)法，它們對(duì)局部放電脈沖信號(hào)的處理都 能達(dá)到一定的效果，但是也都存在各自的問(wèn)題。如小波的多分辨率特性能將信號(hào)在不同尺 度下進(jìn)行多分辨分解，但是小波變換的基函數(shù)的選取和最佳小波分層數(shù)的確定都存在問(wèn) 題，所W不能保證最優(yōu)的分解效果。HHT方法可W分析非線性、非平穩(wěn)的信號(hào)，具有良好的局 部適應(yīng)性，但運(yùn)種方法會(huì)產(chǎn)生虛假分量，存在端點(diǎn)效應(yīng)和模態(tài)混疊，且各分量的物理意義不 是很明確。
[0004] 同時(shí)，由于背景噪聲的存在，往往使得局部放電在線檢測(cè)方法所采集的信號(hào)中含 有大量的噪聲，運(yùn)就會(huì)使得單個(gè)局部放電脈沖信號(hào)的邊沿變的很不明顯，由于現(xiàn)有技術(shù)的 計(jì)算量大、信號(hào)失真明顯、脈沖邊沿不清楚等給后期的局部放電脈沖信號(hào)特性分析、識(shí)別帶 來(lái)了一定的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種計(jì)算量小、信號(hào)較真實(shí)、脈沖邊沿 清楚的局部放電脈沖提取方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種局部放電脈沖提取方法，包括：
[000引S1、采集待提取局部放電信號(hào)；
[0009] S2、根據(jù)峭度公式判斷所述待提取局部放電信號(hào)的局部放電脈沖區(qū)域；
[0010] S3、用滑動(dòng)能量法判斷所述局部放電脈沖區(qū)域的信號(hào)邊沿；
[0011] S4、提取所述信號(hào)邊沿范圍內(nèi)的信號(hào)作為局部放電脈沖。
[0012] 進(jìn)一步地，所述S2包括，
[0013] S201、根據(jù)峭度公式計(jì)算待提取局部放電信號(hào)各點(diǎn)的峭度值；
[0014] S202、將任一點(diǎn)的所述峭度值與預(yù)先設(shè)定的峭度闊值進(jìn)行比較，若所述峭度值大 于所述峭度闊值，則該點(diǎn)所在的區(qū)域?yàn)榫植糠烹娒}沖區(qū)域。
[0015] 進(jìn)一步地，所述峭度公式為：
[0016]
其中μ為信號(hào)的均值;ο為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。
[0017] 進(jìn)一步地，所述峭度闊值根據(jù)背景噪聲的特性進(jìn)行確定。
[0018] 進(jìn)一步地，所述峭度闊值的取值范圍為[3，1引。
[0019] 進(jìn)一步地，所述S3包括，
[0020] S301、將所述局部放電脈沖區(qū)域中點(diǎn)設(shè)置為滑動(dòng)能量法滑動(dòng)中屯、；
[0021] S302、在滑動(dòng)過(guò)程中，計(jì)算當(dāng)前能量窗時(shí)域能量，若所述當(dāng)前能量窗時(shí)域能量小于 預(yù)設(shè)的能量闊值，則該處為脈沖邊沿。
[0022] 進(jìn)一步地，所述時(shí)域能量計(jì)算公式為：
[0023]
其中，0為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。
[0024] 進(jìn)一步地，所述脈沖邊沿包括左邊沿與右邊沿，所述局部放電脈沖為所述左邊沿 與所述右邊沿之間的信號(hào)。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
[0026] 本發(fā)明的一種局部放電脈沖提取方法，首先根據(jù)信號(hào)峭度的變化來(lái)粗略定位局部 放電脈沖峰值所在大致位置，然后根據(jù)信號(hào)能量的變化采用滑動(dòng)能量捜索的方法W局部放 電脈沖峰值為中屯、向兩邊計(jì)算捜索局放脈沖的邊沿，減小了計(jì)算量，同時(shí)采用滑動(dòng)能量法 采集的信號(hào)較真實(shí)，其脈沖邊沿清楚，提高了后期的局部放電脈沖信號(hào)特性分析和識(shí)別的 精度。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1所示是本發(fā)明的一種局部放電脈沖提取方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于W下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范 圍。
[0029] 實(shí)施例1:
[0030] 圖1所示是本發(fā)明的一種局部放電脈沖提取方法流程圖，包括：
[0031] S1、采集待提取局部放電信號(hào)；
[0032] S2、根據(jù)峭度公式判斷所述待提取局部放電信號(hào)的局部放電脈沖區(qū)域；
[0033] S3、用滑動(dòng)能量法判斷所述局部放電脈沖區(qū)域的信號(hào)邊沿；
[0034] S4、提取所述信號(hào)邊沿范圍內(nèi)的信號(hào)作為局部放電脈沖。
[0035] 本發(fā)明使用現(xiàn)有的設(shè)備采集線纜等設(shè)備的放電信號(hào)，當(dāng)有局部放電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)， 由于局放引起的脈沖信號(hào)幅值明顯偏離正態(tài)分布，信號(hào)中沖擊成分所占的比重越多峭度值 越大。根據(jù)運(yùn)一特性，本發(fā)明通過(guò)信號(hào)峭度的變化來(lái)粗略定位局部放電脈沖所在的位置，數(shù) 據(jù)窗長(zhǎng)度取值20計(jì)算信號(hào)峭度。首先根據(jù)信號(hào)峭度的變化來(lái)粗略定位局部放電脈沖峰值所 在大致位置，然后根據(jù)信號(hào)能量的變化采用滑動(dòng)能量捜索的方法W局部放電脈沖峰值為中 屯、向兩邊計(jì)算捜索局放脈沖的邊沿，減小了計(jì)算量，同時(shí)采用滑動(dòng)能量法采集的信號(hào)較真 實(shí)，其脈沖邊沿清楚，提高了后期的局部放電脈沖信號(hào)特性分析和識(shí)別的精度。
[0036] 進(jìn)一步地，所述S2包括，
[0037] S201、根據(jù)峭度公式計(jì)算待提取局部放電信號(hào)各點(diǎn)的峭度值；
[0038] S202、將任一點(diǎn)的所述峭度值與預(yù)先設(shè)定的峭度闊值進(jìn)行比較，若所述峭度值大 于所述峭度闊值，則該點(diǎn)所在的區(qū)域?yàn)榫植糠烹娒}沖區(qū)域。
[0039] 進(jìn)一步地，所述峭度公式為：
[0040]
其中μ為信號(hào)的均值;σ為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。
[0041 ]進(jìn)一步地，所述峭度闊值根據(jù)背景噪聲的特性進(jìn)行確定。
[0042 ]進(jìn)一步地，所述峭度闊值的取值范圍為[3，1引。
[0043] 當(dāng)局部放電測(cè)量信號(hào)中只含有背景噪聲時(shí)，其信號(hào)的幅值分布接近于正態(tài)分布， 峭度闊值在3到15之間，具體的峭度闊值應(yīng)當(dāng)根據(jù)背景噪聲的特性來(lái)確定。
[0044] 進(jìn)一步地，所述S3包括，
[0045] S301、將所述局部放電脈沖區(qū)域中點(diǎn)設(shè)置為滑動(dòng)能量法滑動(dòng)中屯、；
[0046] S302、在滑動(dòng)過(guò)程中，計(jì)算當(dāng)前能量窗時(shí)域能量，若所述當(dāng)前能量窗時(shí)域能量小于 預(yù)設(shè)的能量闊值，則該處為脈沖邊沿。
[0047] 進(jìn)一步地，所述時(shí)域能量計(jì)算公式為：
[004引
串中，0為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。
[0049] 進(jìn)一步地，所述脈沖邊沿包括左邊沿與右邊沿，所述局部放電脈沖為所述左邊沿 與所述右邊沿之間的信號(hào)。
[0050] 當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí)，信號(hào)的幅值明顯增大，信號(hào)的時(shí)域能量也會(huì)明顯增大，本發(fā)明 通過(guò)計(jì)算時(shí)域能量來(lái)判斷局部放電信號(hào)的發(fā)生位置，并W此確定局部放電脈沖的范圍。
[0051] 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限制于上 述實(shí)施方式，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W作 出各種修改或改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，包括： 51、 采集待提取局部放電信號(hào)； 52、 根據(jù)峭度公式判斷所述待提取局部放電信號(hào)的局部放電脈沖區(qū)域； 53、 用滑動(dòng)能量法判斷所述局部放電脈沖區(qū)域的信號(hào)邊沿； 54、 提取所述信號(hào)邊沿范圍內(nèi)的信號(hào)作為局部放電脈沖。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述S2包括， 5201、 根據(jù)峭度公式計(jì)算待提取局部放電信號(hào)各點(diǎn)的峭度值； 5202、 將任一點(diǎn)的所述峭度值與預(yù)先設(shè)定的峭度閾值進(jìn)行比較，若所述峭度值大于所 述峭度閾值，則該點(diǎn)所在的區(qū)域?yàn)榫植糠烹娒}沖區(qū)域。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述峭度公式為：其中μ為信號(hào)的均值;σ為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。4. 根據(jù)權(quán)利要求2-3任一項(xiàng)所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述峭度 閾值根據(jù)背景噪聲的特性進(jìn)行確定。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述峭度閾值的取 值范圍為[3，15]。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述S3包括， 5301、 將所述局部放電脈沖區(qū)域中點(diǎn)設(shè)置為滑動(dòng)能量法滑動(dòng)中心； 5302、 在滑動(dòng)過(guò)程中，計(jì)算當(dāng)前能量窗時(shí)域能量，若所述當(dāng)前能量窗時(shí)域能量小于預(yù)設(shè) 的能量閾值，則該處為脈沖邊沿。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述時(shí)域能量計(jì)算 公式為：其中，σ為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種局部放電脈沖提取方法，其特征在于，所述脈沖邊沿包括 左邊沿與右邊沿，所述局部放電脈沖為所述左邊沿與所述右邊沿之間的信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種局部放電脈沖提取方法，包括：S1、采集待提取局部放電信號(hào)；S2、根據(jù)峭度公式判斷所述待提取局部放電信號(hào)的局部放電脈沖區(qū)域；S3、用滑動(dòng)能量法判斷所述局部放電脈沖區(qū)域的信號(hào)邊沿；S4、提取所述信號(hào)邊沿范圍內(nèi)的信號(hào)作為局部放電脈沖。本發(fā)明的一種局部放電脈沖提取方法，首先根據(jù)信號(hào)峭度的變化來(lái)粗略定位局部放電脈沖峰值所在大致位置，然后根據(jù)信號(hào)能量的變化采用滑動(dòng)能量搜索的方法以局部放電脈沖峰值為中心向兩邊計(jì)算搜索局放脈沖的邊沿，減小了計(jì)算量，同時(shí)采用滑動(dòng)能量法采集的信號(hào)較真實(shí)，其脈沖邊沿清楚，提高了后期的局部放電脈沖信號(hào)特性分析和識(shí)別的精度。
【IPC分類】G01R31/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105486991
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511031877
【發(fā)明人】張安安, 何聰, 楊琳, 李巍巍, 徐洋濤, 李自平, 張逸遷
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué), 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 成都中安電氣有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日