電壓互感器局部放電信號(hào)去噪的平移不變小波算法

金仁貴++金昊++楊仁付

摘要：針對(duì)電壓互感器局部放電檢測(cè)中存在較多干擾的問(wèn)題，分析了電壓互感器的在線監(jiān)測(cè)的局部放電信號(hào)和白噪聲的小波變換特性。根據(jù)白噪聲和局部放電信號(hào)的不同特性，采用平移不變的小波去噪方法，對(duì)放電信號(hào)進(jìn)行循環(huán)平移，從而消除小波基的平移依賴性.對(duì)比普通小波去噪，該方法能有效地消除人為振蕩現(xiàn)象，使去噪后的信號(hào)更光滑和逼近真實(shí)信號(hào).仿真數(shù)據(jù)表明，基于平移不變小波消噪方法可以有效抑制局部放電噪聲干擾，成功提取出有效的局部放電信號(hào)，消噪效果優(yōu)于傳統(tǒng)小波消噪方法。

關(guān)鍵詞：局部放電；平移不變小波；消噪

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）09-0255-03

1引言

在電力系統(tǒng)中，電壓互感器絕緣故障引起的主要原因之一就是局部放電]。在線監(jiān)測(cè)并提取放電特征是故障研究的一項(xiàng)重要工作，由于局部放電信號(hào)非常微弱，而變壓器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境下存在較大的噪聲干擾，消除噪聲并提純放電信號(hào)是局部放電在線監(jiān)測(cè)中的主要問(wèn)題之一。

局部放電信號(hào)的消噪方法有很多種，其中小波分析由于其良好的時(shí)頻分辨特性，非常適合于處理非平穩(wěn)信號(hào)，在局部放電信號(hào)消噪中得到了廣泛的應(yīng)用.小波消噪方法主要有閾值法和模極大值法。模極大值法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程較為復(fù)雜，重構(gòu)信號(hào)誤差較大，而閾值法算法簡(jiǎn)捷，在局部放電信號(hào)消噪中應(yīng)用比較廣泛。利用小波多尺度變換對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行消噪處理，得到了信號(hào)的不同頻率分量在小波分解各尺度上的分布規(guī)律，該方法能夠有效的去除混雜在局部放電信號(hào)中的各種干擾。根據(jù)局部放電信號(hào)在小波域的分布特點(diǎn)，利用逐層最優(yōu)小波方法對(duì)放電信號(hào)進(jìn)行消噪，使得消噪后的信號(hào)具有較低的波形畸變率和較小的幅值誤差，有效去除了局部放電信號(hào)中的噪聲。將小波自適應(yīng)閾值算法用于局部放電信號(hào)的消噪，該方法與傳統(tǒng)Donoho軟閾值法相比，消噪后信號(hào)失真度較小，能夠更好的去除局部放電信號(hào)中的白噪聲。

但在上述小波變換的去噪方法中，在奇異點(diǎn)的鄰域內(nèi)會(huì)表現(xiàn)出偽吉布斯現(xiàn)象，其重構(gòu)信號(hào)在奇異點(diǎn)附近出現(xiàn)較大的人為干擾，處理起來(lái)有一定困難。

本文提出的平移不變的小波去噪方法，對(duì)放電信號(hào)進(jìn)行循環(huán)平移，消除了小波基的平移依賴性.對(duì)比普通小波去噪， 更能有效抑制局部放電噪聲干擾，使去噪后的信號(hào)更光滑和逼近真實(shí)信號(hào)，消噪效果優(yōu)于傳統(tǒng)小波消噪方法。