[發(fā)明專利]一種基于交叉驗證法、經(jīng)驗?zāi)B(tài)和Teager峭度的首波定位方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810100383.8
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108427063A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡南;李夢齊;趙坤;江翼;韓先才;孫崗;王寧華;張鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;國家電網(wǎng)公司交流建設(shè)分公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發(fā)明公開了一種基于交叉驗證法、經(jīng)驗?zāi)B(tài)和Teager峭度的首波定位方法，包括如下步驟：將離散化信號進(jìn)行分組，分為奇數(shù)列和偶數(shù)列；用偶數(shù)列中的元素來對奇數(shù)列中的元素進(jìn)行估計，計算出奇數(shù)估計量；將偶數(shù)列小波通過小波變換矩陣變換到小波域；選取適當(dāng)?shù)拈y值，對小波系數(shù)進(jìn)行修改；對信號進(jìn)行重構(gòu)，得到去噪后的信號；對信號進(jìn)行去噪操作；分解本征模態(tài)函數(shù)集；選取有限層級，計算Teager能量值，并對其進(jìn)行加窗處理，計算每分幀Teager峭度；得到整個信號的Teager峭度并歸一化處理。其采用交叉驗證法和經(jīng)驗?zāi)B(tài)Teager峭度對信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)首波信號的辨識，該方法能夠有效減少傳感器的布點且定位精度高。

方法領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于交叉驗證法、經(jīng)驗?zāi)B(tài)和Teager峭度的首波定位方法。

背景方法

絕緣事故通常是由微小的局部絕緣缺陷發(fā)展而來，GIL發(fā)生擊穿將嚴(yán)重影響正常的輸電作業(yè)，對GIL擊穿位置的檢測和定位是電力系統(tǒng)在線監(jiān)測的主要任務(wù)之一。正確定位擊穿點是進(jìn)行設(shè)備檢修的關(guān)鍵，因此，信號首波識別定位技術(shù)的準(zhǔn)確性極大的影響了定位精度，并且進(jìn)一步影響電力系統(tǒng)運行維修策略的制定。

電氣設(shè)備發(fā)生擊穿時會同時產(chǎn)生聲、光、電、熱、磁以及氣體的分解等物理化學(xué)變化，對這些伴生的物理化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行檢測能夠達(dá)到對缺陷位置進(jìn)行定位的目的。據(jù)此，出現(xiàn)了不同的定位方法，如電-聲定位法、聲-聲定位法以及油色譜化學(xué)定位法等定位方法。并且隨著相關(guān)的領(lǐng)域的工藝技術(shù)的發(fā)展，新的定位方法也被應(yīng)用于局放的檢測定位，這些方法包括基于相控陣技術(shù)的定位法、超高頻定位法，特高頻定位法等等。

應(yīng)用超聲定位法對缺陷位置進(jìn)行定位是普遍采用的定位方法之一。其檢測對象為超聲信號，檢測設(shè)備與被檢設(shè)備不存在電的鏈接，不會對設(shè)備帶來不必要的干擾，其物理意義清晰，只要獲得布置在設(shè)備上不同位置的傳感器所獲取的信號時延，并根據(jù)波速計算出于傳感器之間的響應(yīng)距離就能夠?qū)崿F(xiàn)定位。在采用聲-聲定位法對GIL線路進(jìn)行擊穿定位的時候，如果檢測傳感器數(shù)目相對較多，那么對于擊穿故障點的定位精度就會很高。但是，檢測點的數(shù)目過多會導(dǎo)致檢測系統(tǒng)采集系統(tǒng)的模塊和后續(xù)信息處理模塊的電路過于復(fù)雜，極大的增加了檢測的成本；而如果減少傳感器數(shù)目，則會由于信號的衰減和噪聲的干擾導(dǎo)致首波讀取的偏差使得定位精度不高甚至定位失敗。因此，在工程實際中極需要一種首波信號辨識方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于交叉驗證法、經(jīng)驗?zāi)B(tài)和Teager峭度的首波定位方法，其采用交叉驗證法和經(jīng)驗?zāi)B(tài)Teager峭度對信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)首波信號的辨識，該方法能夠有效減少傳感器的布點且定位精度高。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的一種基于交叉驗證法、經(jīng)驗?zāi)B(tài)和Teager峭度的首波定位方法，包括如下步驟：

步驟1：將離散化信號進(jìn)行分組，分為奇數(shù)列和偶數(shù)列；

步驟2：用偶數(shù)列中的元素來對奇數(shù)列中的元素進(jìn)行估計，計算出奇數(shù)估計量；

步驟3：將偶數(shù)列小波通過小波變換矩陣變換到小波域；

步驟4：選取適當(dāng)?shù)拈y值，對小波系數(shù)進(jìn)行修改；

步驟5：對信號進(jìn)行重構(gòu)，得到去噪后的信號；

步驟6：對信號進(jìn)行去噪操作；

步驟7：分解本征模態(tài)函數(shù)集；

步驟8：選取有限層級，計算Teager能量值，并對其進(jìn)行加窗處理，計算每分幀Teager峭度；

步驟9：得到整個信號的Teager峭度并歸一化處理。

進(jìn)一步地，所述步驟2中，所述奇數(shù)估計量的計算公式為：