一种电缆局部放电信号去噪方法与流程

本发明属于电缆故障检测信号处理，具体涉及一种电缆局部放电信号去噪方法。

背景技术：

1、抗干扰问题是局部放电测量中十分重要的问题，它直接影响着测量的灵敏度和可靠性。虽然实验室中由于屏蔽较好以及干扰源少，采集到的电缆局部放电信号信噪比较高，但对现场敷设的电缆来说，各种干扰十分严重，使电缆的局部放电在线检测变得非常困难。随着局放检测技术的发展，局放信号去噪技术近几年也得到了相应的发展，大量的局放信号去噪方法被提出，并得到了广泛应用。目前，普遍使用的局部放电信号去噪方法主要有基于快速傅里叶变换(fft)的局放信号去噪法、基于小波变换的局放信号去噪法。但是以上方法处理方式单一、精度低，不满足电力电缆故障定位和故障类型诊断数据要求，因此如何电缆的局部放电信号抑制这些干扰、达到提高信噪比、准确测量成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种电缆局部放电信号去噪方法，对不同电缆局部放电干扰信号并分类，同时采傅里叶变换与小波变换的去噪，提取高信噪比下的电缆局放信号。

2、本申请的目的是这样实现的：一种电力电缆局部放电定位方法，包括按照s1～s3的步骤：

3、s1：干扰信号分类，硬件滤波初步处理；

4、s2：傅里叶变换与小波变换；

5、s3：基于时域特征的局放脉冲处理；

6、所述的硬件滤波初步处理，采用放大电路、带通滤波电路、峰值保持电路，对原始采样信号进行多重放大滤波；

7、所述的傅里叶变换与小波变换包括：傅里叶变换，信号时宽与频宽提取，等效时宽与等效频宽处理，小波变换；

8、其中，所述的傅里叶变换是将信号从时域变为频域进行分析，含噪信号经过快速傅里叶变换后，使用滤波器除噪，之后进行傅里叶逆变换恢复信号，从而得到去干扰信号；

9、其中，所述的小波变换是对时间频率的局部化分析，通过伸缩平移对信号逐步多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分。

10、所述的基于时域特征的局放脉冲处理包括：信号峭度与时域能量提取、染噪局放信号特性分析；

11、其中，所述的局放脉冲处理是将含噪信号经过小波变换的n层分解后，进行阈值量化处理，重构量化后的小波系数，最后进行逆小波变化恢复信号，对电缆局部放电信号的各个频带上混入的噪声进行处理。

12、本发明的有益效果是：采用傅里叶变换将信号从时域变为频域进行分析，将含噪信号经过快速傅里叶变换后，使用滤波器除噪，之后进行傅里叶逆变换恢复信号，从而得到去干扰信号。将含噪信号经过去噪处理后，到达电力电缆故障定位和故障类型诊断数据采样的要求，对其进行特征提取，可实现比对模型缺陷的局部放电特征，进行模式识别。

技术特征：

1.一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：包括按照s1～s3的步骤：

2.如权利要求1所述的一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：s1中进行干扰信号的分类：

3.如权利要求1所述的一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：s2中，采集到局放信号x(t)进行傅里叶变换，其傅里叶变换的形式分为：

4.如权利要求1所述的一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：s2中，信号的时域表达式x(t)以及频域表达式x(jω)围绕时间中心t0以及频率中心ω0的扩展程度即为信号的时间宽度和频率宽度。用密度函数的二阶中心矩来表示，根据概率理论其表达式的形式为：

5.如权利要求1所述的一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：s2中，等效时宽与等效频宽处理包括以下步骤：

6.如权利要求1所述的一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：s2中，使用小波变换处理信号时，首先选取适当的小波函数对信号进行分解；其次对分解出的参数进行阈值处理，选取合适的阈值进行分析；最后利用处理后的参数进行逆小波变换，对信号进行重构。

7.如权利要求1所述的一种电力电缆局部放电定位方法，其特征在于：s3中，通过分析白噪声干扰信号与局放脉冲信号时域能量、信号峭度的差异来设置相关的能量阈值提取局放脉冲信号。

技术总结
本申请涉及一种电力电缆局部放电定位方法，包括干扰信号分类，硬件滤波初步处理；傅里叶变换与小波变换；基于时域特征的局放脉冲处理；硬件滤波初步处理采用放大电路、带通滤波电路、峰值保持电路，对原始采样信号进行多重放大滤波；傅里叶变换与小波变换包括傅里叶变换，信号时宽与频宽提取，等效时宽与等效频宽处理，小波变换；基于时域特征的局放脉冲处理包括信号峭度与时域能量提取、染噪局放信号特性分析。将信号从时域变为频域进行分析，将含噪信号经过快速傅里叶变换后除噪，之后进行傅里叶逆变换恢复信号，从而得到去干扰信号。对其进行特征提取，可实现比对模型缺陷的局部放电特征，进行模式识别。

技术研发人员：王毅,陈朝晖,朱涛,刘京帅,沈海中,王明康,吴小川,俞爱军,李雪刚,叶敏良
受保护的技术使用者：伊犁新天煤化工有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8