[發(fā)明專利]一種電纜局部放電信號(hào)預(yù)處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710764592.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN107422235A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳炬卓;高紫建;林家駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電纜局部放電在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電纜局部放電信號(hào)預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

電纜局部放電在線監(jiān)測中，在電纜局部放電在線檢測過程中，由于設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)場存在嚴(yán)重的電磁干擾，這些干擾會(huì)和原始局部放電信號(hào)進(jìn)行疊加，造成原始局部放電信號(hào)的嚴(yán)重畸變，給依靠局部放電信號(hào)波形進(jìn)行缺陷類型判斷和缺陷位置定位的運(yùn)維人員帶來極大困難。因此，對(duì)檢測到的局部放電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理具有重要意義。

在局部放電信號(hào)去噪方面，小波分析法由于具有良好的局部時(shí)頻特性，已廣泛應(yīng)用于局部放電信號(hào)的去噪處理，但其容易收到噪聲的影響，且基小波難于選擇。而經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?empirical mode decomposition，EMD)方法基于信號(hào)的局部特征時(shí)間尺度，能把非平穩(wěn)信號(hào)分解為有限的基本模態(tài)分量(intrinsic modefunction,IMF)之和，是一種自適應(yīng)的信號(hào)處理方法，適合非線性和非平穩(wěn)過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電纜局部放電信號(hào)預(yù)處理方法，該方法將小波分析方法和EMD方法進(jìn)行有效結(jié)合，綜合了兩者的優(yōu)勢，能夠取得更好的去噪效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電纜局部放電信號(hào)預(yù)處理方法，其中，包括以下步驟：

步驟1：輸入待處理的電纜局部放電信號(hào)；

步驟2：對(duì)電纜局部放電信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量；

步驟3：對(duì)于步驟2得到的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，分別計(jì)算其能量，并按照能量大小將所有固有模態(tài)函數(shù)分量劃分為有效分量和無效分量兩類；

步驟4：對(duì)于步驟3得到的無效分量，直接進(jìn)行置零，對(duì)于步驟3得到的有效分量，使用小波閾值法進(jìn)行去噪處理，得到處理后的有效分量；

步驟5：對(duì)步驟4得到的處理后的無效分量和有效分量進(jìn)行重構(gòu)，得到預(yù)處理后的電纜局部放電信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述步驟2中，對(duì)電纜局部放電信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的步驟為：

對(duì)電纜局部放電信號(hào)x(t)，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解后，其可表示為：

式中，IMF_i(t)表示固有模態(tài)函數(shù)分量，r_n(t)表示余項(xiàng)。

進(jìn)一步的，所述步驟3中，對(duì)于步驟2得到的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，分別計(jì)算其能量，并按照能量大小將所有固有模態(tài)函數(shù)分量劃分為有效分量和無效分量兩類的步驟為：

(1)對(duì)于每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，按照下式計(jì)算其能量：

式中，E_i為第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量IMF_i(t)的能量，T為每個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的信號(hào)長度；

(2)對(duì)于每一個(gè)E_i，按照下式進(jìn)行處理：

式中，e_i表示經(jīng)過處理后，E_i對(duì)應(yīng)的值；

(3)設(shè)定閾值λ，將大于或等于λ的e_i對(duì)應(yīng)的固有模態(tài)函數(shù)分量記為有效分量，小于λ的e_i對(duì)應(yīng)的固有模態(tài)函數(shù)分量記為無效分量。

進(jìn)一步的，所述步驟4中，對(duì)于步驟3得到的無效分量，直接進(jìn)行置零，對(duì)于步驟3得到的有效分量，使用小波閾值法進(jìn)行去噪處理，得到處理后的有效分量的步驟為：

(1)對(duì)于無效分量，直接進(jìn)行置零；

(2)對(duì)于有效分量，使用小波閾值法進(jìn)行去噪處理，得到處理后的有效分量。

進(jìn)一步的，所述步驟5中，對(duì)步驟4得到的處理后的無效分量和有效分量進(jìn)行重構(gòu)，得到預(yù)處理后的電纜局部放電信號(hào)的步驟為：

對(duì)于處理后的固有模態(tài)函數(shù)分量IMF_i(t)′，按照下式進(jìn)行重構(gòu)，得到預(yù)處理后的電纜局部放電信號(hào)：

式中，x′(t)為預(yù)處理后的電纜局部放電信號(hào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

本發(fā)明提供的方法將小波分析方法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夥椒ㄟM(jìn)行有效結(jié)合，綜合了兩者的優(yōu)勢，能夠取得更好的去噪效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理流程示意圖。

具體實(shí)施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好說明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。附圖中描述位置關(guān)系僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制。