一种局部放电脉冲提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及脉冲信号处理领域，特别设及一种局部放电脉冲提取方法。
【背景技术】
[0002] 局部放电主要是变压器、互感器、电力电缆W及其它一些高压电力设备在高电压 的作用下，其内部绝缘发生的放电。它是导致高压电力设备发生故障的主要原因之一。
[0003] 作为一种检测方法，局部放电检测已成为高压电力设备绝缘性能评估的常用方 法，局部放电脉冲信号的提取作为局部放电测量信号预处理阶段的关键步骤，是对局部放 电信号深入分析的基础。目前，广泛用于局部放电脉冲提取主要方法有小波阔值去噪法和 HHT化nbed-Huang Transform,黄-希尔伯特变换)法，它们对局部放电脉冲信号的处理都 能达到一定的效果，但是也都存在各自的问题。如小波的多分辨率特性能将信号在不同尺 度下进行多分辨分解，但是小波变换的基函数的选取和最佳小波分层数的确定都存在问 题，所W不能保证最优的分解效果。HHT方法可W分析非线性、非平稳的信号，具有良好的局 部适应性，但运种方法会产生虚假分量，存在端点效应和模态混叠，且各分量的物理意义不 是很明确。
[0004] 同时，由于背景噪声的存在，往往使得局部放电在线检测方法所采集的信号中含 有大量的噪声，运就会使得单个局部放电脉冲信号的边沿变的很不明显，由于现有技术的 计算量大、信号失真明显、脉冲边沿不清楚等给后期的局部放电脉冲信号特性分析、识别带 来了一定的困难。
【发明内容】
[0005] 本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种计算量小、信号较真实、脉冲边沿 清楚的局部放电脉冲提取方法。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
[0007] -种局部放电脉冲提取方法，包括：
[000引S1、采集待提取局部放电信号；
[0009] S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；
[0010] S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；
[0011] S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。
[0012] 进一步地，所述S2包括，
[0013] S201、根据峭度公式计算待提取局部放电信号各点的峭度值；
[0014] S202、将任一点的所述峭度值与预先设定的峭度阔值进行比较，若所述峭度值大 于所述峭度阔值，则该点所在的区域为局部放电脉冲区域。
[0015] 进一步地，所述峭度公式为：
[0016]
其中μ为信号的均值;ο为信号的标准差。
[0017] 进一步地，所述峭度阔值根据背景噪声的特性进行确定。
[0018] 进一步地，所述峭度阔值的取值范围为[3，1引。
[0019] 进一步地，所述S3包括，
[0020] S301、将所述局部放电脉冲区域中点设置为滑动能量法滑动中屯、；
[0021] S302、在滑动过程中，计算当前能量窗时域能量，若所述当前能量窗时域能量小于 预设的能量阔值，则该处为脉冲边沿。
[0022] 进一步地，所述时域能量计算公式为：
[0023]
其中，0为信号的标准差。
[0024] 进一步地，所述脉冲边沿包括左边沿与右边沿，所述局部放电脉冲为所述左边沿 与所述右边沿之间的信号。
[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果
[0026] 本发明的一种局部放电脉冲提取方法，首先根据信号峭度的变化来粗略定位局部 放电脉冲峰值所在大致位置，然后根据信号能量的变化采用滑动能量捜索的方法W局部放 电脉冲峰值为中屯、向两边计算捜索局放脉冲的边沿，减小了计算量，同时采用滑动能量法 采集的信号较真实，其脉冲边沿清楚，提高了后期的局部放电脉冲信号特性分析和识别的 精度。
【附图说明】
[0027] 图1所示是本发明的一种局部放电脉冲提取方法流程图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明 上述主题的范围仅限于W下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范 围。
[0029] 实施例1:
[0030] 图1所示是本发明的一种局部放电脉冲提取方法流程图，包括：
[0031] S1、采集待提取局部放电信号；
[0032] S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；
[0033] S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；
[0034] S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。
[0035] 本发明使用现有的设备采集线缆等设备的放电信号，当有局部放电现象发生时， 由于局放引起的脉冲信号幅值明显偏离正态分布，信号中冲击成分所占的比重越多峭度值 越大。根据运一特性，本发明通过信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲所在的位置，数 据窗长度取值20计算信号峭度。首先根据信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲峰值所 在大致位置，然后根据信号能量的变化采用滑动能量捜索的方法W局部放电脉冲峰值为中 屯、向两边计算捜索局放脉冲的边沿，减小了计算量，同时采用滑动能量法采集的信号较真 实，其脉冲边沿清楚，提高了后期的局部放电脉冲信号特性分析和识别的精度。
[0036] 进一步地，所述S2包括，
[0037] S201、根据峭度公式计算待提取局部放电信号各点的峭度值；
[0038] S202、将任一点的所述峭度值与预先设定的峭度阔值进行比较，若所述峭度值大 于所述峭度阔值，则该点所在的区域为局部放电脉冲区域。
[0039] 进一步地，所述峭度公式为：
[0040]
其中μ为信号的均值;σ为信号的标准差。
[0041 ]进一步地，所述峭度阔值根据背景噪声的特性进行确定。
[0042 ]进一步地，所述峭度阔值的取值范围为[3，1引。
[0043] 当局部放电测量信号中只含有背景噪声时，其信号的幅值分布接近于正态分布， 峭度阔值在3到15之间，具体的峭度阔值应当根据背景噪声的特性来确定。
[0044] 进一步地，所述S3包括，
[0045] S301、将所述局部放电脉冲区域中点设置为滑动能量法滑动中屯、；
[0046] S302、在滑动过程中，计算当前能量窗时域能量，若所述当前能量窗时域能量小于 预设的能量阔值，则该处为脉冲边沿。
[0047] 进一步地，所述时域能量计算公式为：
[004引
串中，0为信号的标准差。
[0049] 进一步地，所述脉冲边沿包括左边沿与右边沿，所述局部放电脉冲为所述左边沿 与所述右边沿之间的信号。
[0050] 当局部放电发生时，信号的幅值明显增大，信号的时域能量也会明显增大，本发明 通过计算时域能量来判断局部放电信号的发生位置，并W此确定局部放电脉冲的范围。
[0051] 上面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了详细说明，但本发明并不限制于上 述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可W作 出各种修改或改型。
【主权项】
1. 一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，包括： 51、 采集待提取局部放电信号； 52、 根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域； 53、 用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿； 54、 提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。2. 根据权利要求1所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述S2包括， 5201、 根据峭度公式计算待提取局部放电信号各点的峭度值； 5202、 将任一点的所述峭度值与预先设定的峭度阈值进行比较，若所述峭度值大于所 述峭度阈值，则该点所在的区域为局部放电脉冲区域。3. 根据权利要求2所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述峭度公式为：其中μ为信号的均值;σ为信号的标准差。4. 根据权利要求2-3任一项所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述峭度 阈值根据背景噪声的特性进行确定。5. 根据权利要求4所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述峭度阈值的取 值范围为[3，15]。6. 根据权利要求4所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述S3包括， 5301、 将所述局部放电脉冲区域中点设置为滑动能量法滑动中心； 5302、 在滑动过程中，计算当前能量窗时域能量，若所述当前能量窗时域能量小于预设 的能量阈值，则该处为脉冲边沿。7. 根据权利要求6所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述时域能量计算 公式为：其中，σ为信号的标准差。8. 根据权利要求6所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述脉冲边沿包括 左边沿与右边沿，所述局部放电脉冲为所述左边沿与所述右边沿之间的信号。
【专利摘要】本发明公开了一种局部放电脉冲提取方法，包括：S1、采集待提取局部放电信号；S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。本发明的一种局部放电脉冲提取方法，首先根据信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲峰值所在大致位置，然后根据信号能量的变化采用滑动能量搜索的方法以局部放电脉冲峰值为中心向两边计算搜索局放脉冲的边沿，减小了计算量，同时采用滑动能量法采集的信号较真实，其脉冲边沿清楚，提高了后期的局部放电脉冲信号特性分析和识别的精度。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105486991
【申请号】CN201511031877
【发明人】张安安, 何聪, 杨琳, 李巍巍, 徐洋涛, 李自平, 张逸迁
【申请人】西南石油大学, 国网四川省电力公司电力科学研究院, 成都中安电气有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日