[發明專利]一種GIS振蕩沖擊耐壓試驗用信號去噪方法

有效

• 申請號: 201710282565.7
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN106896306B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 郭磊;查堅卿;張勇;鄭佳;趙華;郭旭峰;邱輝;王一鳴
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;西安茂榮電力設備有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

一種GIS振蕩沖擊耐壓試驗用信號去噪方法，利用自定義的脈沖提取窗對局部放電數據提取單個脈沖時域波形和對應放電時刻，形成脈沖波形?時間序列后，繪制對應的峰值/時間?沖擊電壓分布圖，采用等效時頻算法對脈沖波形?時間序列對應的所有脈沖群進行特征參數提取，形成二維等效時頻分布圖，基于二維等效時頻分布圖采用模糊C均值聚類算法對獲取的脈沖群進行快速分類，達到噪聲源和放電源分離，從而實現局部放電脈沖電流信號去噪。本發明可以有效地對振蕩沖擊電壓下局部放電脈沖信號進行去噪處理，可靠性和實用性都很高。

技術領域

本發明涉及一種GIS振蕩沖擊耐壓試驗用信號去噪方法，尤其涉及一種GIS振蕩沖擊耐壓試驗用局部放電脈沖電流信號去噪方法。

背景技術

氣體絕緣金屬全封閉式開關電器(GIS)在電網中得到越來越廣泛的應用，隨著電網的大規模建設，因GIS絕緣故障而造成的停電事故越來越多，為了提高GIS運行的可靠性，相關標準推薦對GIS設備進行現場沖擊電壓耐受試驗。IEC60060-3推薦采用高效率的振蕩型沖擊電壓作為現場耐壓試驗電壓波形。在沖擊耐壓試驗的同時進行局部放電測量，可獲得GIS設備整體絕緣強度和局部絕緣狀態，從而對設備絕緣進行全面的評價。目前，針對振蕩沖擊電壓下局部放電檢測與絕緣評價的研究不多，復雜電磁環境下的去噪方法的相關報導也較少。

發明內容

本發明提供一種GIS振蕩沖擊耐壓試驗用信號去噪方法，可以有效地對振蕩沖擊電壓下局部放電脈沖信號進行去噪處理。

為了達到上述目的，本發明提供一種GIS振蕩沖擊耐壓試驗用信號去噪方法，包含以下步驟：

步驟S1、基于GIS振蕩沖擊耐壓試驗用信號檢測系統對GIS試品進行試驗，獲取振蕩沖擊電壓波形下的局部放電數據；

步驟S2、主控顯示裝置利用自定義的脈沖提取窗對局部放電數據提取單個脈沖時域波形和對應放電時刻，形成脈沖波形-時間序列；

步驟S3、主控顯示裝置根據脈沖波形-時間序列繪制對應的峰值/時間-沖擊電壓分布圖；

步驟S4、主控顯示裝置采用等效時頻算法對脈沖波形-時間序列對應的所有脈沖群進行特征參數提取，形成二維等效時頻分布圖，用于直觀顯示不同脈沖群類聚特性；

步驟S5、主控顯示裝置基于二維等效時頻分布圖采用模糊C均值聚類算法對獲取的脈沖群進行快速分類，達到噪聲源和放電源分離，從而實現局部放電脈沖電流信號去噪；

步驟S6、主控顯示裝置分別針對噪聲源和放電源的脈沖波形-時間序列繪制對應的峰值/時間-沖擊電壓分布圖，并顯示去噪后的峰值/時間-沖擊電壓分布圖。

所述的局部放電數據包含：局部放電脈沖電流信號和試驗電壓波形數據。

所述的步驟S2中，所述的自定義的脈沖提取窗方法包含：

以振蕩沖擊電壓下的局部放電數據長度為最大循環值，當前數據的絕對值大于等于脈沖提取設置的閾值時，取當前一定數據長度(k)的局部放電數據組成脈沖波形，并以當前數據對應的時刻作為提前脈沖波形對應的時刻；

所述的脈沖波形-時間序列P(t_j)定義如下：

式中：j是第j個脈沖波形；t_j是第j個脈沖波形出現時間(μs,采集時刻)；k是每個脈沖波形由k個點組成；pⁱ是脈沖波形第i個點對應的幅值(mV)；Δt(i-1)是脈沖波形第i個點對應的時間(ns，Δt為采樣時間間隔)。

所述的步驟S4中，所述的等效時頻算法對脈沖p(t)進行如下處理：