基于時(shí)頻細(xì)化的局部放電信號(hào)分析方法研究.pdf

1、變壓器、氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear, GIS)等高壓電力設(shè)備位于電力生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，電力設(shè)備的絕緣性能好壞直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。局部放電信號(hào)分析能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的絕緣缺陷，防止絕緣故障進(jìn)一步擴(kuò)大，是衡量設(shè)備絕緣性能的有效手段。
　　局部放電是非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)，單獨(dú)使用時(shí)域或頻域分析方法不能同時(shí)描述放電信號(hào)在時(shí)域和頻域兩方面的特征。此外，局部放電信號(hào)中往往包含著噪聲干擾，影響局部放電信號(hào)

2、時(shí)頻分析的準(zhǔn)確性。本文在研究局部放電信號(hào)時(shí)頻分析方法的基礎(chǔ)上，將信號(hào)時(shí)頻信息融入噪聲干擾抑制中，借助仿真和實(shí)測(cè)局部放電信號(hào)進(jìn)行了深入研究。
　　(1)將一種新的時(shí)頻分析方法—頻率切片小波變換應(yīng)用于局部放電信號(hào)分析。首先，根據(jù)海森伯格不確定性原理確定時(shí)頻聚集性最佳的頻率切片函數(shù)，利用頻率切片小波變換獲取局部放電信號(hào)的時(shí)頻分布，突出非平穩(wěn)特征。根據(jù)放電信號(hào)、窄帶干擾及白噪聲時(shí)頻分布的差異，利用頻率切片小波變換具有自由切割時(shí)頻面的優(yōu)點(diǎn)，

3、選擇時(shí)頻細(xì)化區(qū)域分析和提取所需頻帶信號(hào)。對(duì)含有混頻隨機(jī)窄帶干擾的局放信號(hào)，經(jīng)過時(shí)頻細(xì)化劃分區(qū)域后，為方便研究，利用快速傅里葉變換將重構(gòu)信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域，再將與窄帶干擾對(duì)應(yīng)的陡峭譜峰削去，反變換到時(shí)域，消除窄帶干擾。
　　(2)白噪聲干擾在頻域中分布范圍較寬，且與局部放電信號(hào)的頻譜相互重疊，當(dāng)干擾嚴(yán)重時(shí)，在時(shí)域、頻域均難以實(shí)現(xiàn)二者的有效分離。通過局放信號(hào)的時(shí)頻分布，選擇含有放電信號(hào)特征頻率的切片細(xì)化區(qū)域進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，結(jié)合3σ準(zhǔn)則對(duì)重構(gòu)

4、信號(hào)進(jìn)一步處理，實(shí)現(xiàn)局放信號(hào)的自適應(yīng)分離和提取。
　　(3)針對(duì)快速傅里葉變換在抑制窄帶干擾時(shí)存在的邊緣效應(yīng)等問題，利用局部放電信號(hào)和周期性窄帶干擾之間的弱相關(guān)性以及窄帶干擾信號(hào)能量比較集中、局部放電信號(hào)能量比較分散的特點(diǎn)，將一種陣列信號(hào)處理方法總體最小二乘-旋轉(zhuǎn)矢量不變技術(shù)(Total Least Squares Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance