GIS局部放電混頻隨機(jī)窄帶干擾抑制及特征提取方法研究.pdf

1、超高頻(Ultra High Frequency,簡稱UHF)法憑借抗干擾能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn),在氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Substation,簡稱GIS)局部放電(Partial Discharge,簡稱PD)在線監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用。雖然UHF法能避開大多數(shù)低頻干擾,但當(dāng)多個頻率位于傳感器監(jiān)測頻段內(nèi)部的隨機(jī)周期性窄帶干擾侵入監(jiān)測系統(tǒng)時,會嚴(yán)重影響監(jiān)測的可信性和準(zhǔn)確性,目前缺乏有效抑制此類干擾的方法。UHF PD信號

2、包含著豐富的信息,其特征信息提取對準(zhǔn)確識別 GIS內(nèi)部絕緣缺陷類型和指導(dǎo)檢修工作具有重要意義,亟需探索有效的特征提取方法,為后續(xù)故障診斷奠定基礎(chǔ)。
　　本文利用諧波小波具有嚴(yán)格盒形頻譜特性的優(yōu)點(diǎn),提出一種基于最優(yōu)諧波小波包變換(Harmonic Wavelet Packet Transform,簡稱HWPT)抑制PD信號中混頻隨機(jī)窄帶干擾的新方法。通過最優(yōu)諧波小波包分解,將不同頻率窄帶干擾的能量分別集中在單一的子帶內(nèi),用分解后子帶

3、香農(nóng)熵比值的大小來確定包含各窄帶干擾的子帶,只要將對應(yīng)的子帶置零后重構(gòu)就能得到去除窄帶干擾的PD信號,克服了實(shí)小波包變換子帶間存在頻譜混疊和能量泄漏的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對PD監(jiān)測信號的自適應(yīng)優(yōu)化分解。通過對仿真和實(shí)測PD信號頻帶范圍內(nèi)含有的混頻隨機(jī)窄帶干擾進(jìn)行去噪處理,并與實(shí)小波包變換去噪結(jié)果進(jìn)行對比分析后表明,最優(yōu)HWPT對PD信號去噪后的能量損失和波形畸變較小,有利于后續(xù)對PD信號的模式識別,可以解決干擾頻率位于監(jiān)測頻段內(nèi)難于抑制的難題。

4、
　　在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計了四種GIS典型絕緣缺陷模型,利用實(shí)驗(yàn)室的UHF檢測系統(tǒng)獲取了大量不同物理?xiàng)l件下的UHF PD信號樣本,提出一種基于HWPT的特征提取方法。采用HWPT對實(shí)驗(yàn)室獲取的UHF PD信號進(jìn)行多尺度分解,以克服實(shí)小波包分解得到的子帶信號存在虛假信息的缺陷,利用UHF PD信號在不同尺度能量和復(fù)雜度的差異,從重構(gòu)得到的各子帶信號中提取多尺度能量和多尺度樣本熵參數(shù)作為模式識別的特征量,更加精確地描述了UHF PD信號的時頻