[發明專利]一種局部放電混合噪聲的抑制方法及系統

在審

• 申請號: 202111148291.5
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113822214A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 張宇;黃雪莜;余偉洲;李水天;王國慶;許政強;胡斌斌;易慧
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08;G01R31/12
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種局部放電混合噪聲的抑制方法，其包括步驟：(1)采集電力設備的具有混合噪聲的原始局部放電信號；(2)采用基于曲率譜變化的奇異值分解方法分離原始局部放電信號中的窄帶噪聲，以獲得第一處理信號；(3)采用卷積自編碼器分離第一處理信號中的白噪聲，以獲得去除白噪聲和窄帶噪聲的局部放電信號。此外，本發明還公開了一種局部放電混合噪聲的抑制系統，其包括：信號采集裝置，其采集電力設備的具有混合噪聲的原始局部放電信號；SVD模塊，其用以基于曲率譜變化的奇異值分解方法分離原始局部放電信號中的窄帶噪聲，以獲得第一處理信號；卷積自編碼器，其分離第一處理信號中的白噪聲，以獲得去除白噪聲和窄帶噪聲的局部放電信號。

技術領域

本發明涉及一種局部放電信號的處理方法及系統，尤其涉及一種局部放電混合噪音的處理方法及系統。

背景技術

在電力系統中，電力設備的運行狀態會直接影響整個系統的安全性，當電力設備發生重大故障時，可能會導致電力系統癱瘓。因而，實時掌控電力設備內部的絕緣狀況對于維持整個電力系統的安全、可靠運行非常重要。

在現有技術中，局部放電(partial discharge，PD)檢測是一種對電力設備進行絕緣性能評估與診斷的重要方法；但在實際檢測中，局部放電信號的檢測常常會受到混合噪聲的干擾，這會導致PD信號的檢測結果無法準確判斷電力設備的內部絕緣狀況。

發明人經過研究發現：在實際檢測中，局部放電(PD)信號受到的混合噪聲干擾主要包括有：白噪聲、脈沖信號和窄帶信號。

其中，白噪聲主要由電熱信號引起，其功率譜密度覆蓋的頻域較寬，無序性明顯，不易識別與分離，是影響PD信號檢測的主要噪聲信號；窄帶信號主要由載波通信(如廣播信號)與無線電通信等設備產生，窄帶噪聲分布雖具有規律性，但易與PD信號混疊，難以識別，容易造成巡檢人員誤判；脈沖信號主要由可控硅堆等高壓器件動作產生，其強度大、頻率低，與PD信號差異明顯，所以在PD檢測中比較容易識別與分離。

由此可見，如何去除局部放電(PD)信號中的白噪聲信號，一直都是提升電力設備故障診斷精確度的重點。

基于此，本發明期望獲得一種局部放電混合噪聲的抑制方法及系統，其可以有效分離電力設備局部放電信號中的窄帶噪聲以及白噪音，從而實現對于局部放電信號中混合噪聲的抑制。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種局部放電混合噪聲的抑制方法，該抑制方法可以采用基于曲率譜變化的改進奇異值分解(Improved Singular Value Decomposition,ISVD)方法，分析曲率譜變化趨勢并自適應選擇閾值，分離電力設備局部放電信號中的窄帶噪聲，并通過卷積自編碼器(convolution Auto-Encoder,CAE)分離電力設備局部放電信號中的白噪聲。

該抑制方法能夠有效應用于局部放電信號檢測中，并去除局部放電信號中的窄帶噪聲和白噪聲，其可以減少混合噪聲干擾對局部放電信號檢測結果的影響，提升電力設備故障診斷精確度，具有良好的應用前景。

基于上述目的，本發明提出了一種局部放電混合噪聲的抑制方法，其包括步驟：

(1)采集電力設備的具有混合噪聲的原始局部放電信號；

(2)采用基于曲率譜變化的奇異值分解方法分離原始局部放電信號中的窄帶噪聲，以獲得第一處理信號；

(3)采用卷積自編碼器分離第一處理信號中的白噪聲，以獲得去除白噪聲和窄帶噪聲的局部放電信號。

在本發明的上述技術方案中，本發明提出了一種局部放電混合噪聲的抑制方法，其可以采用基于奇異值曲率譜變化的改進奇異值分解(Improved Singular ValueDecomposition,ISVD)方法與變結構的卷積自編碼器(convolution Auto-Encoder,CAE)進行聯合，對電力設備的局部放電信號混合噪聲進行抑制。